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物联网网络服务范文

物联网网络服务

物联网网络服务范文第1篇

关键词:物联网;QoS;实时控制

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)13-0072-02

Abstract: With the increasing development of Internet of Things(IOT) technology and related business needs, the terminations of IOT not only required anytime and anywhere to access the network, but also need to safeguard the necessary normal operation of relevant QoS on daily business, this article analyzes the case studies of the QoS application of IOT in control technology and packet scheduling algorithm, and propose based on QoS service model of IOT and real-time control technology.

Key words: internet of things; quality of service; real-time control

1 物联网概况

物联网的概念可以从狭义和广义两个层次来理解,狭义的物联网主要指利用物联网应用技术和设备(射频识别、红外感应、GPS、激光扫描等),通过对实物智能化、信息化的识别、跟进和监管,实现人与物便捷连接的网络方式。广义的物联网主要是指信息空间与物理空间的融合,将一切事物数字化、网络化,其内容突破了传统的人与物之间的联系而转向更加复杂、应用更加广泛的人、物、环境三方面,通过对信息技术和应用服务模式的创新研发和改进,在人、物、环境之间建立更加高效、科学、智能的交互式联系,其产生、发展和日渐普及可以更好的实现人与物、物与物在任何时间、地点的联系,将人们引领入全新的物联网时代。

物联网根据其功能的复杂程度和各个组件的联系方式,通常分为三层和五层结构。

1)三层结构的物联网模型

主要包括感知层、网络层和应用层,其中,感知层主要由各种传感器、RFID标签、读写器、摄像头、GPS等感知终端组成,负责信息的收集和简单处理,是互联网进行物体识别、情景感知的信息来源,形象的说其作用类似于人体的神经末梢。同时,它还可以在保障系统以最小的成本发挥最大的效率的基础上,提高物联网应用的科技含量和智能程度,并能很好的处理可再生资源。

网络层相当于人体的神经中枢,负责感知层获取的信息的传递和深入处理,现阶段如何更好的使用网络以促进物联网的完善是物联网研究的重点和难点。这主要是由于该层存在着各种形式的应用网络,例如不同地址的个人网络、有线及无线网络,还有很多功能和用途各异的云计算平台等分布其间,进而之间产生了以此为基础的物联网宽带使用和分配问题,而一旦分配不合理会导致物联网上的各种应用和业务无法顺利开展。

应用层是沟通虚拟物联网和真实用户的桥梁,类似于手机上的各种应用软件,体现了物联网的服务功能、项目和价值。

2)五层结构的物联网模型

在三层结构模型的基础上的进一步深入完善,加入了接入层和支撑层。

在感知层、网络层中间插入接入层,来完善物联网应用设备、不同网络的进入物联网的途径和方式。以最为常见的宽带有线网络来说,通过对其接入方式的设置,可以促进宽带有线网络环境下的物联网效率和质量。

支撑层即业务层,可以通过对网络资源的识别、各种信息的管理和使用,实现信息的共享、传输等操作,并提供包括云计算为主要依托的存贮、计算虚拟化等内容为主的统一的接口和虚拟化支撑,进而促进物联网应用层的各功能、服务和价值的真正实现。

物联网在发展过程中也存在一些不足,主要表现在信息交互行为中的传输和处理效率等方面,这就需要借鉴其他类型网络传输系统如何在有限网络宽带资源的情况下实现动态资源配置,提高网络资源利用率,促进物联网使用价值的最大发挥。

2 QoS服务模型

QoS(Quality of Service)即服务质量,可以从不同的角度并通过其可靠性、实时性和公平性等主要指标来衡量QoS。通常包括业务服务质量和网络服务质量。业务服务质量主要是指由一系列相互影响和制约的业务要求组成的集合;网络服务质量主要是针对网络使用中出现的延迟、资源阻塞等不良现象而产生的一系列应用技术,可以很好的保护主流业务免受这些不良现象及不安全因素的危害,旨在保障网络运行的安全和高效。

网络服务质量的实施有利于拓宽并保障传输网络宽带,促进数据包的处理,更好的控制传送时延,保障网络应用的实时性和高质量。网络进行服务质量控制主要应用于网络资源不合理应用的情况,对网络服务质量的控制和实施需要依托具体的业务,否则就失去了现实意义。但是,对网络服务质量的控制必然会引起非保障业务范围内的其他业务使用网络的局限,这就要求在对不同业务的物联网服务质量实时性控制时,应当根据业务需要而进行。

保障QoS需要借助一定的具体模型,主要有以下三种:

1)尽力而为服务模型,该模型应用范围十分广泛,且操作和运行机制最为简洁、单一,主要利用FIFO队列实现网络中各种所需报文的发送和传输,最显著的缺点在于无法很好的保证网络应用的时延性,且比较不可靠,当前主要应用于邮件等中。

2)综合服务模型,相比较于第一种服务模型,该应用模型的优势在于能够通过最细粒度化的服务质量区分完成对所有业务运行所需网络资源的区分和管理,进而最大限度的保障网络服务于每项业务的质量,而这种效果的实现主要依靠资源预留协议对网络各个设备上的来往的每个运行流的监视和调控。但该模式的局限性在于既无法承受很大的资源或数据的存贮、处理,也无法进行更加灵活自如的拓展来适应互联网环境下的复杂网络应用体系的运行。

3)区分服务模型,该服务应用模型可以提供功能更加完善、项目更加丰富的服务来满足网络环境下更多业务对QoS的各种不同的要求,且可以避免了综合服务模型为了更好的保障业务运行而对资源进行预留的步骤,操作简单,可拓展性也比较好,已经成为服务质量的主要应用模型。

QoS的实现具有很鲜明的层次感,首先,要区分不同的业务。只有先认清各种业务才能更好的安排其在网络运行中需要的各种资源和条件,进而成为服务质量实施的第一步,其实现主要利用流分类来判断和明确各种业务性质;其次,要挑选出目标业务,并进行特殊的设置和处理,同时,应当在保障目标业务实现的同时,综合考虑网络整体运行和承载力。最后,有针对性的处理网络运行中的各种问题,即进入网络的报文在流量监管下,有序的流出各个网络节点,当不能有序的流出时,需要对其整形。此时,主要有拥塞和更加拥塞两种情况,前者可以通过常用的拥塞管理加以解决,而后者主要通过预防措施来避免和控制,这样可以实现对网络QoS的实时性控制。

3 基于物联网的QoS实时控制技术

在网络中网络元素以互相传递业务流时都受到一定的规定系数的限制和约束,主要为业务宽带、派对延期、端口吞吐量、业务丢包率等,且不同的业务主要为视频、IP电话、邮件、文件传输等对服务质量有不同的要求,有的更加注重可靠传输进而可以接受较大的排队延时,但有的更加重点在于保障业务传输的实时性,对分组丢弃等要求相对宽松。因此,设定好QoS参数来优化网络资源,让业务流得到公平的QoS,最大努力实现实时性的物联网业务,使得基于物联网的QoS实时控制技术显得十分必要。

分组调度算法可以很好的实现。分组调度算法按照更加公平和保障质量的原则,既可以保障物联网不同业务对网络资源的公平、有序使用,更能保障各业务网络资源使用的实时质量,并尽量满足相对服务质量业务和尽力而为业务服务质量。

通过对物联网各业务传输时延和排队时延的时延性能的控制,保障实时质量,并保障业务及重要目标业务端到端时延和服务质量;同时,分组调度算法按照更加公平和保障质量的原则;同时,分组调度算法利用核心路由器可以进行对物联网中各业务及所需资源进行更加完善的调整,也避免了新业务进入及接受请求被忽略或者漏掉,明显减少业务端到端的时延,确保物联网服务质量的实时性,如图1所示。

在分析各种QoS应用模型的基础上,本文将区分服务模型作为基于物联网的QoS实时控制技术研究基础,通过宽带和接纳机制,进行流量整形和运行策略的实时调控和实现,并设计在三个层次上的管理及控制物联网QoS的实时控制机制,三个层次具体表现为:①数据层,负责流量整形、业务分类、分组调度;②控制层,负责接纳控制、宽带;③管理层,主要负责策略实时调控。其中,流量整形、业务分类、业务标记、队列管理和分组调度均由边缘路由器负责。

该模型的业务标记分组主要按照以下原则进行:①快速转发业务,快速转发业务即业务以最低的时延完成数据和信息的传输,主要依靠一系列操作命令实现;②保证转发业务,即在一定的时延和误码率范围内,保障业务数据可以进行传输和发送;③尽力而为业务,根据物联网业务特点,对视频图像信息不保证明确的服务质量,而是尽力而为的转发。

因此,基于物联网的QoS实时控制技术应用的实施步骤是:

第一,根据设备尤其是边缘路由器的流量规范合理的设置各项业务的网络应用流量。

第二,在数据层完成业务的分类及分组调度。将进入数据层的各项业务利用流分类判断其不同的属性,并将相同属性的业务归类在统一队列中,然后,利用分组调度算法及其分组调度策略完成业务的队列划分和转发。

第三,在控制层在控制层上实现不同业务及其所需网络资源的合理调配和管理。

QoS实时控制技术在了解整体网络资源运行情况和策略,掌握资源管理信息的基础上,依靠接纳控制器批准能够承载和满足其要求的网络接纳业务,相应的拒绝其不能承载和满足的业务,针对具体业务应用来为物联网提供实时、可靠和稳定的QoS保障。

参考文献:

[1] 何秀青,王映辉.物联网服务动态评价选择方法研究[J].电子学报,2013,41(1):117-122.

[2] 太平. 矿山物联网通信服务质量智能分组调度技术研究[D].内蒙古科技大学,2012.

[3] 陈海明,崔莉,谢开斌.物联网体系结构与实现方法的比较研究[J].计算机学报,2013(1):168-188.

物联网网络服务范文第2篇

SDN 物联网 网络安全 安全策略

1 引言

物联网概念于1999年由美国麻省理工学院Auto-ID中心的Kevin Ashton教授[1]首次提出,它是指通过射频识别(RFID,Radio Frequency Identification Technology)、红外传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传输设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来进行信息交互,以实现智能识别、定位、跟踪、监控、和管理的一种网络。物联网实际上是物物相连的互联网,它是在互联网基础上的延伸和拓展。通过物联网,任何物品可以相互连接,进行信息交换和通讯。当前,物联网技术正在蓬勃发展,小到智能家居,大到智慧地球,各行各业都在发展和利用物联网技术、物联网概念[2]。随着物联网用户和终端的高速增长,基础设施和网络结构面临着巨大的挑战,网络的结构、协议、安全及管理等变得日趋复杂。由于物联网末端传感网络规模庞大,部署环境复杂多样,以及物联网用户缺乏专业能力,确保数十亿物联网设备的网络安全已经变得越来越困难。传统的安全机制如防病毒、网络机制等,不足以解决物联网网络[3]所带来的网络安全挑战。

SDN技术的运用为解决物联网面临的网络安全问题提供了一种创新的解决途径。SDN技术由斯坦福大学的研究机构[4]首先提出,实现了控制与转发相分离、控制层逻辑集中、网络功能可编辑等功能,随着SDN技术的不断发展和完善,SDN技术可以为网络提供统一的管理接口和运行环境,具备网络虚拟化NFV和资源调度系统功能。本文提出一种基于SDN的物联网安全架构,在物联网的网络和应用层应用SDN技术,实现网络控制与业务转发相分离,实现网络功能部署的软件化,同时将网络安全作为一种应用面向物联网用户提供服务,实现对网络安全资源的集中调度、网络安全标准的统一整合、网络安全策略的灵活配合。

2 IoT面临的主要安全问题

IoT逐步应用于社会的各个行业,IoT的网络安全问题变得日趋重要。由于IoT众多信息普遍通过无线方式实现互通,信息安全面临严峻挑战。IoT的传感器数量庞大,功能各异,而且采集传递着大量的身份识别、监控数据、支付信息等高等级安全信息,因此传感器网络的安全问题变得极其重要,这也是IoT网络安全与互联网网络安全的主要差别所在。

IoT的无线传感器网络由多个传感器节点、节点网关、可以充当通信基站的设备及后台系统组成。通信链路存在于传感器与传感器之间、传感器与网关节点之间和网关节点与后台系统之间。对于攻击者来说,这些设备和通信链路都有可能成为攻击对象,所以IoT网络面临的安全问题与传统网络相比有其独有的特点,图1为IoT网络攻击模型示意图:

由于具备了无线的信道、有限的能量、分布式控制等特点,使得无线传感器网络更容易受到攻击。被动窃听、主动入侵、拒绝服务则是这些攻击的常见方式,无线传感器网络可能遭到的安全挑战[5]包括下列情况:

(1)网络的网关节点被敌手控制,则安全性全部丢失;

(2)网络的普通节点被敌手控制;

(3)网络的普通节点被敌手捕获;

(4)网络的节点受来自网络的拒绝服务攻击;

(5)接入到物联网的超大量传感节点的标识、识别、认证和控制问题。

此外,IoT网络还拥有大量RFID系统,主要由电子标签、阅读器、后台应用系统与无线通信信道、后端网络通信信道等组成。RFID系统也是IoT网络遭受攻击的主要对象,主要包括被动攻击、主动攻击、物理攻击等:

(1)被动攻击。被动攻击不对系统数据做任何修改,而是通过窃听截获电子标签中的关键数据,再结合被窃听对象的其他信息及窃听的时间、地点等数据,就可以分析出大量有价值的信息。

(2)主动攻击。主动攻击涉及对系统数据的篡改或增加虚假的数据,其手段主要包括假冒、重放、篡改、拒绝服务和病毒攻击等。

(3)物理攻击。物理攻击需要接触系统的软/硬件,并对其进行破解或破坏。对于RFID系统而言由于标签数量巨大,难以控制,所以物理攻击是RFID系统面临的最大的安全威胁。

3 基于SDN的物联网安全架构

基于SDN物联网的系统架构是在SDN技术应用层、控制层、转发层三层基本架构下,增加由传感器组成的感知层。将SDN技术用于物联网架构,运用控制层面与转发层面相分离的特性和可编辑的网络功能部署能力,可以最大程度地利用网络资源能力,精确地监测网络安全状态,简化安全设备的设置,并根据业务和网络安全变化趋势自适应地调整和部署网络安全策略,为解决物联网面临的安全问题提供了新的途径。基于SDN的物联网安全架构是在SDN物联网四层架构的基础上,在控制层和应用层增加网络安全控制器、网络安全策略服务器、网络安全应用服务等功能模块,整合网络安全服务资源能力,构建面向用户的网络安全服务体系,具体架构如图2所示。

(1)应用层,网络管理人员可以通过可编程接口实现网络监控管理功能,包括路由管理、接入控制、Э矸峙洹⒘髁抗こ獭QoS保障、网络安全、计算和存储等,应用开发人员还可以通过SDN控制器提供的网络全局信息,根据用户需求开发相应的应用程序。在应用层增加网络安全应用,利用云计算的软件即服务模式(SaaS,Software-as-a-Service),构建虚拟防火墙、虚拟入侵检测、虚拟入侵防御等网络安全服务,末端用户通过订阅的方式获取网络安全服务,最大限度地简化安全设备配置、安全策略分析和安全参数设置等末端网络安全管理业务。

(2)控制层,由多个SDN控制器组成,SDN控制器部署网络操作系统,网络所有的控制功能被集中设置在此层,SDN控制器通过标准化的南向接口协议OpenFlow管理底层的物理网络和设置的虚拟网络,通过北向API接口向上层提供服务,并向上层服务提供抽象的网络设备,屏蔽了具体物理设备的细节。在控制层增加网络安全系统模块,主要包括网络安全控制器和安全策略服务器,网络安全控制器是一个安全服务执行单元,监控下层网络的安全状态,并根据网络和用户需要执行相应的安全策略等。安全策略服务器主要负责根据用户申请的业务情况向上层的安全应用订阅相关服务,并存储上层应用提供的安全策略,提供给网络安全控制器查询使用。

(3)转发层,包含所有的网络设备,与传统网络交换设备不同,SDN的网络交换设备不具备网络控制功能,控制功能被统一提升至控制层,网络基础设施通过SDN控制器的南向接口与控制层连接。基于SDN的物联网在转发层增加了OpenFlow AP等接入设备,为感知层传感器接入网络提供接口。传统网络的防火墙、入侵检测等设备也可以通过开放相关接口,为上层提供网络安全状态监控信息,同时也可以接收网络安全控制器下发的安全策略和相关设备配置信息。

(4)感知层,在物联网体系结构中处于底层,承担信息感知的重任。主要由RFID系统和无线传感器网络组成。RFID系统需要采用访问控制、身份认证和数据加密等安全措施;无线传感器网络需要有效的密钥管理机制,并采用安全路由和入侵检测等传统网络安全技术。

4 各层的安全模块及策略

4.1 控制层网络安全模块

由于SDN控制层具备对网络进行集中管控的能力,通过在控制层设置网络安全控制器和策略服务器等网络安全模块,可以在安全策略的细粒度、实时推送和流量监控等方面相比较传统网络安全体系具有较大优势。网络安全控制器部署在开源的SDN控制器之上,如NOX、Onix[6-7]等,由安全执行内核和资源控制器两部分组成,网络安全控制器通过运行不同的Module安全模块,实现对SDN控制器流表的安全策略控制[8],网络安全控制器集成了大量API接口,并能够与传统的安全工具进行通信;资源控制器用于监控OpenFlow交换机和OpenFlow AP的状态,并删除交换机和AP流表中废弃的流规则,及时清理流表空间。Module安全模块存储在安全策略服务器上,不同的Module模块用于提供不同的安全功能,这些模块可以被共享或组合,以提供更加复杂的安全防护功能[9]。此外,安全策略服务器还提供了由Python脚本语言编写的API接口,使得研究人员可以自己编写具有安全监控和威胁检测功能的Module安全模块,安全策略服务器还可以向应用层订阅相关的网络安全服务。控制层网络安全控制器和安全策略服务器的设置情况如图3所示。

4.2 应用层网络安全服务

在基于SDN物联网的应用层部署基于云的安全分析处理服务(CbSA,Cloud-based Security Analyzer)[10],当控制层的安全策略服务器无法匹配接入网络申请的网络安全服务请求时,通过安全和管理服务(SMS,Security and Management Service)[11]的方式,向CbSA订阅相应的网络安全服务策略,图4表示了CbSA的体系结构和流程示意,其中云服务管理器负责处理来自控制层的流量分析请求,当收到一个新的分析请求时,云服务管理器首先对SMS的请求进行认证,然后根据用户参数和安全服务请求内容计算查找匹配的安全策略,最后将策略返回给控制层安全策略服务器,从而为用户提供虚拟防火墙、虚拟入侵检测、虚拟入侵防御等服务。此外,通过云平台还可以为网络提供恶意软件、僵尸网络、垃圾邮件等多种网络安全检测服务。

CbSA可以通过部署虚拟软件中间件的方式为控制层分析特征用户的流量并提供自动安全配置更新,云服务管理器可以要求中间件管理器提供一个中间件实例来处理特征用户流量,通过这个中间件来作为流量隧道以便分析特征用户的实时流量,计算分析用户的网络安全风险,并给出相应的安全策略[12]。CbSA可以从所有连接的控制层安全控制器和策略服务器接收网络安全监测数据,它将这些数据与病毒特征数据库、恶意软件数据库等外部资源数据进行整合,从全网的视角透视分析网络安全风险,并计算生成相应的安全配置策略。这种方法特别有助于检测恶意流量的微小痕迹,而这对于传统部署在网络边界的安全系统来说很难实现。

4.3 感知层的安全策略

(1)RFID安全策略

现有提出关于RFID技术的安全策略主要包括访问控制、身份认证和数据加密。其中身份认证和数据加密有可能被组合运用,其特点是需要一定的密码学算法配合,因此这里将身份认证和数据加密机制统称为密码学机制。

1)访问控制。访问控制机制主要用于防止隐私泄露,使得RFID标签中的信息不能被随意读取,包括标签失效、法拉第笼、阻塞标签、天线能量分析等措施。这些措施的优点是比较简单,也容易实施;缺点是普适性比较欠缺,必须根据不同的物品进行选择。

2)密码相关技术。密码相关技术除了可实现隐私保护,还可以保护RFID系统的机密性、真实性和完整性,并且密码相关技术具有广普性,在任何标签上均可实施。但完善的密码学机制一般需要较强的计算能力,标签的功耗和成本是一个比较大的挑战。

(2)o线传感器网络安全策略

在无线传感器网络内部,需要有效的密钥管理机制用于保障网络内部通信安全。网络内部的安全路由、联通性解决方案等都可以相对独立地使用。由于网络类型的多样性,很难统一要求有哪些安全服务,但机密性和认证性都是必要的。机密性需要在通信时建立一个临时会话密钥,而认证性可以通过对称密码或非对称密码方案解决。安全路由和入侵检测等也是无线传感器网络应具有的性能。

由于鞲衅魍络的安全一般不涉及其他网络安全,因此是相对较独立的问题,有些已有的安全解决方案在物联网环境中也同样适用。但由于物联网环境中传感网遭受外部攻击的机会增大,因此用于独立传感器网络的传统安全解决方案需要提升安全等级后才能适用。相应地,传感器网络的安全需求所涉及的密码技术包括轻量级密码算法、轻量级密码协议、可设定安全等级的密码技术等。

5 结论

随着SDN技术的应用与发展,SDN技术已经被采纳成为5G系统承载网络标准,并逐渐成为构建新一代网络系统架构的关键技术之一,物联网的承载网络也会逐步应用SDN技术。本文提出了基于SDN的物联网安全架构,分析了各个层面的安全模块和策略,下一步还需从以下方面开展相关研究:

(1)在应用层方面,研究开发基于SaaS的网络安全服务应用,拓展针对物联网安全风险的分析能力,同时进一步标准化应用层与控制层之间的接口和交互流程。

(2)在控制层方面,研究开放的安全控制器内核,使其可以与更多的SDN控制器操作系统向融合,开发功能丰富的中间件,最大限度地优化现有网络安全资源。

(3)在接入层方面,研究拓展OpenFlow流表对网络安全策略的匹配方法,研究端到端网络安全策略部署的一致性等问题,进一步丰富网络安全状态监控和报告手段。

参考文献:

[1] 彭瑜. 物联网技术的发展及其工业应用方向[J]. 自动化仪表, 2011(32): 1-7.

[2] 何立民. 什么是物联网[J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2011(10): 79-81.

[3] Yu T, Sekar V, Seshan S, et al. Handling a Trillion (unfixable) Flaws on a Billion Devices: Rethinking Network Security for the Internet-of-Things[M]. ACM Workshop, 2015: 1-7.

[4] Mckeown N, Anderson T, Balakrishnan H, et al. OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks [J]. Acm Sigcomm Computer Communication Review, 2008,38(2): 69-74.

[5] 何明,陈国华,梁文辉,等. 军用物联网研究综述[J]. 指挥控制与仿真, 2012,34(1): 6-10.

[6] Gude N, Koponen T, Pettit J, et al. NOX: towards an operating system for networks[J]. Acm Sigcomm Computer Communication Review, 2008,38(3): 105-110.

[7] Koponen T, Casado M, Gude N, et al. Onix: A Distributed Control Platform for Large-Scale Production Networks[A]. Proceedings of the 9th USENIX Conference on Operating Systems Design and Implementation[C]. 2010: 351-364.

[8] Nayak A K, Reimers A, Feamster N, et al. Resonance: Dynamic Access Control for Enterprise Networks[A]. Proceedings of the 1st ACM Workshop on Research on Enterprise Networking[C]. 2009: 11C18.

[9] Jafarian J H, Al-Shaer E, Duan Q. OpenFlow Random Host Mutation: Transparent Moving Target Defense Using Software Defined Networking[A]. Proceedings of the 1st ACM Workshop on Hot Topics in Software Defined Networks[C]. 2012: 127C132.

[10] Brewer, Eric. Kubernetes and the Path to Cloud Native[A]. In Proceedings of the Sixth ACM Symposium on Cloud Computing[C]. 2015: 167.

物联网网络服务范文第3篇

关键词:物流服务网络;产品供应链;协调发展;互联网+

随着现代分工日益细化,外包成为企业发展过程中有效的发展形式,在供应链不断升级发展的基础上,物流企业如何面对新形势,迎接新挑战,实现与供应链的互动协作,对于物流企业发展及满足产品供应链需求具有重要的意义。

1物流服务网络和产品供应链

1.1物流服务网络。物流服务网络指的是在一定范围内物流活动,其主要涉及物流的路线及节点两个方面,其主要是物流基础设施网络下,将现代互联网技术充分应用到物流服务中,发挥信息网络技术作用,实现物流网络运营模式体系化建设,物流服务网络具有自身特点,其主要表现在以下两个方面:一是细分领域明显。现代物流服务是细分市场较为明显的产业发展类型,在现代经济模式和社会发展形式的推动下,现代物流服务更加趋向于专业化和细化,为不同人群提供个性化服务成为现代物流网络建设的关键,这同时是提升自身发展的重要途径。二是全球化发展趋势明显。现代经济发展离不开全球化发展思维,随着我国改革开放不断深入发展,对外交流合作日益密切,物流服务网络不再局限于本国发展领域,更走向了国际市场,尤其是在“一带一路”的推动下,构建全层次物流服务网络是现代物流企业实现转型升级的动力。1.2产品供应链。产品供应链是产品从生产到销售的各个环节,它是产品发展的全过程,包含了一个产品形成的各个方面,其中包括企业组织、生产组织、加工组织、运输组织等,代表了一个产品的整个服务体系,这也突出了产品供应链在产品发展过程中的重要意义。通过优化产品供应链,处理好产品发展过程中的各个环节,有利于产品供应链提供一个有效的保障。随着“互联网+”战略在社会范围内的广泛实施,进一步加快了社会分工的发展,特别是对于制造业来说,制造业的物流服务外包比重逐年提高,在深入开展“走出去”战略的同时,物流服务网络的构建对于深化多领域合作是制造业发展的趋势。1.3“互联网+”背景下供应链物流需求。随着整个供应链效益最大化发展,单个企业建立完整的物流网络显然不切实际,而充分利用“互联网+”思维,对整个物流服务网络是重要的实践,在“互联网+”背景下,供应链物流需求呈现复杂性、多样性及不确定性。例如,产品供应链需求既有原材料供应的物流需求也有生产物流需求,同时产生的产品存在分销物流需求,这一系列的需求变化,本质上需要对物流服务的升级,单单依靠第三方物流企业很难维系自身有限物流资源的供给,不能满足供应链的各方面需求,而对于现代物流服务网络建设中,要进一步加强物流企业的资源整合,走向整合发展之路,并且只有这样,才能扩大物流企业的边际效益,将社会化的物流服务满足于现代供应链物流需求,实现现代物流的现代化转型。

2物流服务网络与产品供应链联动发展演化过程

物流服务供应链与产品供应链之间的联动有助于提高产品供应链效益,从而实现物流服务供应链效用最大化,下面分析下物流服务网络与供应链联动发展的全过程。一是物流服务网络与产品供应链之间的“弱联动”。随着市场经济日益激烈,社会化分工日益明显,企业管理模式逐渐从传统纵向一体化转变为横向一体化,企业开始认识到在发展物流的过程中不能仅依靠自身的力量去实现与对手竞争,应紧密联系自身实际,有的放矢的开展多领域合作,这对于供应链节点企业增进彼此互信,在网络连接中,企业要逐渐走向集成化供应链,摆脱传统的松散型合作模式,以更加科学合理地发展模式推动产品供应链长久发展。同时,产品供应链提供物流服务的物流组织开展功能性服务,在这个过程中要充分发挥企业在生产经营活动的发展,努力形成一个统一的以物流服务继承商为主导的物流服务活动,各个功能性的物流服务对于产品生产到销售的各个环节的一种创新和发展。针对产品供应链各个环节,由于缺乏信息交换渠道,许多信息在处理上更加的谨慎,在学生之间建立彼此信任的渠道,可以说产品供应链与物流服务网络在不断细化中变得更加的成熟可靠,由于在发展过程中的滞后,产品供应链在深度与物流服务网络发展过程中,要重视产品所产生的弱联动。二是物流服务网络与产品供应链之间的“点”联动。对于点联动主要体现在以下几点:首先,针对集成化较高的企业,在设置物流服务时要征询各方面意见和建议。要紧随市场及产品的变化而变换个性,转变传统松散产品供应商,从而在活动中产生优势。其次,集成化物流服务供应链的形成。由于产品供应链的复杂性,多样性以及不确定性,物流集成商直接与消费者取得联系,逐渐形成了对于个性化需求的一种重要指标。这个阶段主要分为三级传播体系。即产品供应链的核心企业对于产品要素的整合和发展;产品供应链对于企业发展过程中需求的掌握以及整合物流需求外包给物流服务整体承接商。三是物流服务网络与产品供应链之间的“线”联动。伴随着物流服务供应链与产品供应链融合的不断深化,服务的频次、反馈都得到了明显地提升,因此,产品供应链企业要提前介入产品供应链运作过程,深入产品供应链内部,从而将生产供应链中的每个角色和人物都串联在一起,形成一整套的产品供应链体系。四是产品供应链与物流服务供应链的“面”联动。为了进一步提高信息及产品的准确性,深挖潜在需求,根据产品供应链发展战略以及趋势对未来物流需求的规模及需求结构进行预判从而能够提前规划物流能力,同时做好物流资源与网络的布局,有针对性的提出相关增值业务和服务,在这个阶段的产品供应链和服务要进一步深入到产品供应链的各个环节,从而打通内部结构,树立内部关系,深挖内部关系对于物流的影响。产品供应链核心是企业与物流服务供应链的协调发展,物流服务提供商对于企业的各个节点情况要有深刻地把握,实现物流供需主体的直接对接,减少信息传递过程的信息失真,降低交易成本,提高物流服务的针对性和有效性。五是产品供应链与物流服务供应链的“网”联动。首先,要实现“去中间化”增加物流服务的难度和技巧。未来随着“互联网+”深入推进和电子商务的快速发展,整个产品供应链是一场翻天覆地的巨变,实现供应链的扁平化,去除中间环节是未来物流服务及产品供应链发展的必然趋势,实现产品制造商直接面对最终消费群;其次,构建基于“互联网+”物流服务交易平台,物流要跟得上现代企业发展步伐,建立基于“互联网+”是适应新时代的必然趋势,同时对于采取需求端补贴的方式吸引消费者是在发展过程中的有效手段,二者的联动要充分发挥整合、集成及交互的功能,从而形成一张巨大的“网”。六是产品供应链与物流服务供应链“生态”联动。随着“互联网+”的不断深入,产品供应链发展要基于企业转型发展的竞争优势积累,这个过程中不仅需要考虑物流服务提供的优质服务,也要考虑物流服务供应链围绕物流服务形成的一整套生态系统。

3物流服务网络与产品供应链协调发展建议

3.1提供供应链物流服务“性价比”。物流服务本身是为产品供应链提供物流服务,物流服务只有深入到产品供应链内部才能优化信息配置,打破传统信息壁垒,解决信息不对称,从而降低交易成本,提高物流服务的质量,产品供应链与物流服务既要实现弱联动、点联动等多联动体系又要不断发挥作用和功能,不断提升供应链中物流服务的“性价比”。因此,在提升供应链物流服务“性价比”驱使下,物流服务网络与产品供应链,要实现从低级向高级的发展转变,就要不断提高供应链服务的“性价比”,从而盘活和带动物流服务网络和产品供应链的有效统一。3.2产品供应链的持续优化和改进。物流服务供应链是产品供应链中提供物流服务的供应链,其本质是通过提供优质的物流服务及相关增值服务,不断优化整个产品的供应链运营,在持续优化的驱动下,物流服务供应链和产品供应链发展从初级的联动转向更高级的“生态”联动。无论是点线面网及生态联动,都无不体现了物流服务和产品本身的密切联系,作为产品附加值的重要体现,在巩固和提高产品价值具有至关重要的作用,同时在产品供应链不断完善的背景下,形成物流服务继承交易平台,为消费者和客户提供体系化服务,最终形成“互联网+”开放网络和共享生态系统具有非常重要作用,同时对于进一步提高供应链综合物流服务水平,改善产品供应链绩效,实现产品供应链的持续优化具有重要意义。3.3实现物流服务网络效益最大化。产品供应链在实施“去中间化”时,会导致物流服务的“中心化”变得更加严重,所以增加供应链物流服务的难度,保证产品供应链的物流服务质量,要加大对于物流服务的继承化建设,通过实现物流服务网络的效益最大化,保证物流服务网络和产品供应链实现良性的互动,这个过程中要注意“去中心化”带来的负面效果,从长远的角度分析,“去中心化”的物流具有可持续性,在实现物流服务经济效应最大的动力驱使下,要进一步打造生态系统,使产品供应链能够在持续优化的背景下,实现物流服务对于各个节点的控制和约束。同时,“去中心化”能够进一步缩减交易成本,有利于物流服务商发展。提高了物流服务提供商对于产品供应商的积极性,在降低成本的情况下,提高了客户满意度,实现了多方共赢。

4结语

物流服务网络和产品供应链在发展和演化过程中要尊重发展规律,充分认识到物流服务网络建设和产品供应链的内在关系,逐步将二者的发展推向生态系统结构的发展方向,特别是在“互联网+”战略部署的时代,在物流服务网络与产品供应链深度合作基础上,实现协同发展是未来发展的必由之路。

参考文献

[1]张建军,赵启兰.两级物流服务商参与的供应链最优决策与利益分配研究——基于多种合作模式视角[J].商业经济与管理,2019(06).

[2]宋丹霞.基于服务外包的生产性服务供应链构建与绩效评价研究[D].武汉:华中科技大学,2009.

物联网网络服务范文第4篇

    随着我国网络经济总体规模进一,网、电商务种应用续保持高速发展,移动支付、云计算、物联网新网络经济新模进入速发展阶,将产生应用市场。以移动电商务、云计算、物联网为代表新兴网络经济模在迅速崛起并速发展。

    (一)移动电子商务

    所谓移动电商务,通过、3G网络移动通备与联网有所进电商务活动,以因特网、移动通技、离通技其它息处理技完美,使人们可以在时间、地点进种商贸活动,现随时随地、下物与交易、在电支付以种银业务、交易、物、娱乐服务。移动电商务作为一种新电商务方,利用了移动无网络优点,对传统电商务有补。尽管移动电商务开展还存在安全与带很多问,但比与传统电商务方,因其捷方、无所在特点诸多优,已经成为网络经济发展新方,了世界国普重视,发展普速度很。无数通技移动网络应用发展为移动电商务发展供了,新技也在涌现,主要包:移动IP技、移动定位系统(MPS)、蓝牙技(Bluetooth)、无应用协议(WAP)、第三代移动通系统(3G)、通用分无业务(GPRS)。移动电商务安全主要包移动接入安全移动商务系统安全。在网络安全威胁重天,由于移动商务要经过运营商移动网络,这就有可能发生息泄密入黑击问,所以,移动电商务安全同样存在容忽视安全问,在应用中一定要保证府企业网络息安全。

    (二)云计算

    云计算作为一种新商业模技模,以来,关领域方专分别从同角度对云计算进了定。其中美国国准技院(NIST)定比较有代表性:“云计算一种可以通过网络方地接入共源池,按需取计算源(这些源包网络、服务、存、应用、服务)服务模。共源池中源应可以通过较少管理代简单业务交过程而速部署发。”通俗一点讲,云计算通简称为“云”,可以这样被描:指在联网把所有、软起来,分利用动一切息源,通过一新兴服务模,为人们供种同次、高效、能化服务。一种通过Internet按需交付计算源(从应用数中都于计算源)按使用付费。有以下几特点:(1)按使用付费:计量服务,只需为所用服务付费。(2)源弹性:能速轻松地缩小规模,以满足用户需。(3)助服务:使用其供助服务可访问需要所有IT源。

    (三)物联网

    物联网英文名称“TheInternetofthings”。顾名,物联网就“物物连联网”。这里含有意:第一,物联网核联网,在联网展网络;第二,物联网用户展了物品与物品之间。物联网可以通过息传感备,按定协议,把物品与联网连接起来,进息交通讯,以现能化别、定位、跟踪、控管理一种网络。物联网把新一代IT技分运用在业之中,体地说,就把感应嵌入装备电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、坝、油管道种物体中,将物联网与现有联网整起来,现人类会与物理系统整,在这整网络当中,存在能力超级强中计算,能对整网络内人员、、备施施时管理控,在此,人类可以以更精细动态方管理生产生活,达“慧”态,高源利用生产力水平,善人与间关系。物联网通过别技、能感知与普适计算、网络融应用,被称为计算、联网之世界息产业发展第三次浪潮。物联网作为联网应用拓展,与其说物联网网络,还如说物联网业务应用。因此,应用创新物联网发展核,以用户体验为核物联网发展灵魂。以这些新兴模将为网络经济续发展供强续动力。

    二、网络经济面临的问题

    在国外,随着网络经济规范化、法化推进,方国开强对联网企业,以成有效管理体系。欧盟台了《欧盟电商务动方案》《电商务增税方案》;美国府定了新媒体电法、息法,并强了对知产权保,入有序竞争为企业保航。较于国外对比较完善网络经济方面法体系,目前中国网络安全峻复杂,联网管理规范亟待强。种针对我国联网施融、交通、证券、能源、税务、海关、科技重点业息系统探、渗透击逐渐增多,融业网频频遭遇“网络鱼”,广网络用户成为法分骗取钱财窃取重点目。新下需通过强密码保录证、强化系统安全防联网企业内部管理措施,进一完善网用户息保作;国应尽早就人息保问进立法、有关部门需要尽台关准指南对网息安全技建进规范、建立联动共同维网络安全,争取在以下方面有所突破:(1)对于网络经济发展中侵权、诈当竞争众多为,探索如在技法面进完善,使网络经济有一更安全发展环境。(2)对移动电商务、云计算、物联网为代表新兴网络经济模入,对其发展要有一清。中国网络经济如此速增同时,也存在诸多。第一:同质化重,“山寨化”重。即模,创新服务少,别,造成利突,致很多时只能格,一损俱损,又重扰乱业规范,表明了我国网络经济管足与漏洞,亟需完善高;第二:逐利目明显,注重,没有创新,没有核技,只能靠模,没有完备知产权保。由此可知,中国网络经济规范,成体系,成规模,对网络经济发展成了力,尽以决,网络经济将会可避免地受重影,甚至产生网络经济泡沫。从网络经济总体发展来,我国网络经济由于未成发展电商务所必须好环境,因而还面临以下诸多难障:(1)法法规缺乏,难。(2)跨地域交易管难。

    (3)违法为查难以取证。

物联网网络服务范文第5篇

随着我国网络经济总体规模进一,网、电商务种应用续保持高速发展,移动支付、云计算、物联网新网络经济新模进入速发展阶,将产生应用市场。以移动电商务、云计算、物联网为代表新兴网络经济模在迅速崛起并速发展。

(一)移动电子商务

所谓移动电商务,通过、3G网络移动通备与联网有所进电商务活动,以因特网、移动通技、离通技其它息处理技完美,使人们可以在时间、地点进种商贸活动,现随时随地、下物与交易、在电支付以种银业务、交易、物、娱乐服务。移动电商务作为一种新电商务方,利用了移动无网络优点,对传统电商务有补。尽管移动电商务开展还存在安全与带很多问,但比与传统电商务方,因其捷方、无所在特点诸多优,已经成为网络经济发展新方,了世界国普重视,发展普速度很。无数通技移动网络应用发展为移动电商务发展供了,新技也在涌现,主要包:移动IP技、移动定位系统(MPS)、蓝牙技(Bluetooth)、无应用协议(WAP)、第三代移动通系统(3G)、通用分无业务(GPRS)。移动电商务安全主要包移动接入安全移动商务系统安全。在网络安全威胁重天,由于移动商务要经过运营商移动网络,这就有可能发生息泄密入黑击问,所以,移动电商务安全同样存在容忽视安全问,在应用中一定要保证府企业网络息安全。

(二)云计算

云计算作为一种新商业模技模,以来,关领域方专分别从同角度对云计算进了定。其中美国国准技院(NIST)定比较有代表性:“云计算一种可以通过网络方地接入共源池,按需取计算源(这些源包网络、服务、存、应用、服务)服务模。共源池中源应可以通过较少管理代简单业务交过程而速部署发。”通俗一点讲,云计算通简称为“云”,可以这样被描:指在联网把所有、软起来,分利用动一切息源,通过一新兴服务模,为人们供种同次、高效、能化服务。一种通过Internet按需交付计算源(从应用数中都于计算源)按使用付费。有以下几特点:(1)按使用付费:计量服务,只需为所用服务付费。(2)源弹性:能速轻松地缩小规模,以满足用户需。(3)助服务:使用其供助服务可访问需要所有IT源。

(三)物联网

物联网英文名称“TheInternetofthings”。顾名,物联网就“物物连联网”。这里含有意:第一,物联网核联网,在联网展网络;第二,物联网用户展了物品与物品之间。物联网可以通过息传感备,按定协议,把物品与联网连接起来,进息交通讯,以现能化别、定位、跟踪、控管理一种网络。物联网把新一代IT技分运用在业之中,体地说,就把感应嵌入装备电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、坝、油管道种物体中,将物联网与现有联网整起来,现人类会与物理系统整,在这整网络当中,存在能力超级强中计算,能对整网络内人员、、备施施时管理控,在此,人类可以以更精细动态方管理生产生活,达“慧”态,高源利用生产力水平,善人与间关系。物联网通过别技、能感知与普适计算、网络融应用,被称为计算、联网之世界息产业发展第三次浪潮。物联网作为联网应用拓展,与其说物联网网络,还如说物联网业务应用。因此,应用创新物联网发展核,以用户体验为核物联网发展灵魂。以这些新兴模将为网络经济续发展供强续动力。

二、网络经济面临的问题

在国外,随着网络经济规范化、法化推进,方国开强对联网企业,以成有效管理体系。欧盟台了《欧盟电商务动方案》《电商务增税方案》;美国府定了新媒体电法、息法,并强了对知产权保,入有序竞争为企业保航。较于国外对比较完善网络经济方面法体系,目前中国网络安全峻复杂,联网管理规范亟待强。种针对我国联网施融、交通、证券、能源、税务、海关、科技重点业息系统探、渗透击逐渐增多,融业网频频遭遇“网络鱼”,广网络用户成为法分骗取钱财窃取重点目。新下需通过强密码保录证、强化系统安全防联网企业内部管理措施,进一完善网用户息保作;国应尽早就人息保问进立法、有关部门需要尽台关准指南对网息安全技建进规范、建立联动共同维网络安全,争取在以下方面有所突破:(1)对于网络经济发展中侵权、诈当竞争众多为,探索如在技法面进完善,使网络经济有一更安全发展环境。(2)对移动电商务、云计算、物联网为代表新兴网络经济模入,对其发展要有一清。中国网络经济如此速增同时,也存在诸多。第一:同质化重,“山寨化”重。即模,创新服务少,别,造成利突,致很多时只能格,一损俱损,又重扰乱业规范,表明了我国网络经济管足与漏洞,亟需完善高;第二:逐利目明显,注重,没有创新,没有核技,只能靠模,没有完备知产权保。由此可知,中国网络经济规范,成体系,成规模,对网络经济发展成了力,尽以决,网络经济将会可避免地受重影,甚至产生网络经济泡沫。从网络经济总体发展来,我国网络经济由于未成发展电商务所必须好环境,因而还面临以下诸多难障:(1)法法规缺乏,难。(2)跨地域交易管难。

(3)违法为查难以取证。

三、网络经济发展展望

物联网网络服务范文第6篇

关键词:云计算;物联网;虚拟化;实现技术

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:16727800(2012)011011202

作者简介:李燕(1978-),女,新疆兵团广播电视大学计算机教研室讲师,研究方向为计算机技术、手机系统开发。

0 引言

以云计算、物联网、移动互联网为代表的新一代信息技术已经成为战略性新兴产业,在十二五期间将得到国家战略性支持和发展。软件开发云平台的建立需要分别考虑现有物理集中的IT资源,更需要考虑如何利用云计算的平台建立一个面向将来需求,可以使物流信息智能化识别和管理,从而构成物流信息联通的网络。因此,考虑到实际情况下的公共服务体系,信息产业和信息化应用都将起到关键性的主导作用。物联网从应用角度来看是通信终端与互联网终端的进一步融合及其在网络层面的延伸,并通过可观测的通信网络来进行互相联系。通过自动化和标准化流程,整个资源的部署时间很有效,并可对不同物理资源同时部署,大大减少了资源变更所需的人力物力,来完成人与物、物与物之间的信息传递,从而达到对物流的全过程控制、精细化管理,实现结构优化。并且,智慧型物联网的采用将带动识别传感、电子仪器等产业的进一步深化,打造出成本合理的应用基础设施服务、物流与网络虚拟等应用服务的新市场,从应用环境来看,也将带动软件与配套的网络集成与通信设备等的巨大发展空间,可以为形成优化的智慧物联网服务部门、满足物流发展过程中具有较高国际水平的科技主导型企业创造良好的基础条件,为新一代信息技术提供交互的平台。

1 云计算虚拟化平台模型

1.1 云计算网络整合架构

云计算是一种基于网络的计算形式,并可通过网络上的个性化、自主化服务为用户提供可需的自动化计算。考虑到各种信息资源都存在于网络节点上,且一般都通过云状图来代表网络的基本结构,故而采用此种图案来对网络底层基础设施进行一种抽象化描述。云计算的资源是虚拟化的,个人与企事业均可以通过网络来提取资源,终端用户并不需要熟悉相关的底层设备,也可以不具备云计算的知识,而只了解个人或企业之间需要的资源以及如何通过网络来进行相关的应用即可。云计算虚拟化平台结构如图1所示,主要由云计算资源池、基础架构管理服务器及应用软件组成。公认的3个云计算服务层次是IaaS(Infrastructure as a Service)、PaaS(Platform as a Service)和SaaS(Software as a Service),分别对应硬件资源、平台资源和应用资源。

基于网络的云计算资源一般是可以在需要的情况下进行扩展的,通过网络互联,个人与企事业之间可以不用相关的云计算设备信息,且只需关注终端用户真正需要什么样的网络资源及如何通过网络来获得相应的服务。有了虚拟化平台后,利用云服务管理能力就可以实现从服务申请到虚拟化部署、从系统标准化安装到软件部署等。为充分利用云计算的优势,建议硬件资源全部采用X86架构的服务器作为服务器的资源地。

服务器的整合在保留原有服务器平台硬件和软件的前提下,在服务器裸设备上安装虚拟化管理软件,再虚拟化出来若干系统环境,相当于多个云主机。

1.2 云服务虚拟化管理平台

这些管理平台主要包括以下部分:

1.2.1 网络中的用户管理

云端系统中有两大类用户:云计算服务平台管理员、云计算服务平台使用者。

1.2.2 云计算的软件管理

网络中云计算的软件操作系统和相关应用软件一般要通过云计算服务平台管理员来进行操作管理,并且云计算中的特殊应用软件或具有版权关系的商业软件都需要专门化的定制服务。

1.2.3 云计算的存储维护

主要用于云计算过程中内部或外部存储服务器或相应存储资源地的实时维护。

1.2.4 云计算的部署规化管理

部署规化管理主要是对网络上用户请求的一种自主化部署。此种规化部署需要按照一定的时间,根据实际情况下网络中的用户使用者来申请达到实际的规化部署要求。

1.2.5 云计算的安全运行管理

根据网络运行的特点,云计算虚拟网络平台在有限的条件下提供了可信赖的保护方式来确保项目中的运行安全性和隔离性,从而在很大程度上保证了信息传递的安全。网络云计算系统的对外接口上由一个VPN设备对用户进行认证。

虚拟机的隔离性由虚拟化引擎本身保证。

2 物联网网络架构

物联网是指依托射频识别(Radio Frequency Identification ,RFID)技术和设备,按约定的通信协议与互联网相结合,使物品信息实现智能化识别和管理,实现物品信息互联而形成的网络。

2.1 物联网结构的关键结构

物联网在发展之初就奠定了基本的层次结构,主要由感知、互联网络及在网络运行过程中的应用层所组成的网络基本结构。对于物联网运行技术和相关标准,甚至与物联网紧密相联的服务与制造等行业的物联网相关产业、资源体系及安全促进和规范了物联网的发展,并制定了相关的法律、政策和实际运行体系。

3 基于云计算实现智慧型物联网的技术分析

物联网通过信息系统进行互联后构成智慧型物联网。通过大范围的信息搜集预测分析,结合云计算的通用性,及其在网络环境下的虚拟特性,物联网可以朝着成本低廉、超大规模等特点发展,基于云计算的智能化发展是智慧型物流网所必需的实现技术。在超大规模的计算机集群和传输能力日渐发展的今天,基于云计算的物联网底层传感数据的共享技术及应运而生的高科技技术为物联网提供了可发展的潜在空间,以云计算为代表的网络运行系统可以为智慧型物联网进行可控化、自主化的信息传输及优化信息处理能力。面向服务的软件在执行中需要的核心中间件有Web服务容器和组合服务执行引擎,为了方便管理和调度,软件设备层把虚拟机操作系统(或物理机操作系统)加上Web服务容器或组合服务执行引擎的整体作为一类软件设施。

物联网主要以传感器等电子感知设备来采集信息,大体可以分为传感器系统、RFID产业系统和智能化的处理器件系统。传感器感知端设备的智能性与网络中计算机的处理系统关系密切,且信息采集的准确性要由相关的基础型产业来达到其效果。对于物联网的设备制造过程,主要由计算机设备、网络通信设备来组成。在实际的物联网网络服务中要考虑到物与物之间的通信协议、人与物之间的信息传递过程、行业与行业在网络中的通信服务,以及相关应用软件的整合过程。每一项物联网的基本应用是构成大型智能物联网的关键,众多单一应用的互联和集成也是云计算和物联网协作的重要技术前提。基于云计算的虚拟化网络平台的物联网的各种业务与应用,要选择合适的业务模式,优化其应用过程,才能让物联网和云计算虚拟平台形成一个有效、良性的价值链体系,才能在很大程度上发展智慧型物联网。

4 结语

综上所述,物联网联系着个人与企业,其范畴甚至已扩大到社会的各个行业。在基本网络条件的支持下,云计算是物联网应用基础设施服务业中的重要组成部分,基于云计算的智慧型物联网的应用会极大地扩展云计算服务。现代网络技术应用也在快速发展,一定程度上推进了物联网的大规模应用。考虑到互联网快速发展和网络信息进程的不断深化及优化,要实现智慧型的物联网,基于云计算的各项应用和物联网应紧密结合,必须认真分析基于云计算的智慧物联网出现的原因和条件,安全有效地发展智慧型物联网也必须审视它将给个人和企业所带来的各项冲击,因此需要科学合理地在物联网中渗透云计算,高效、安全地实现智慧型物联网。

参考文献:

[1]陈涛.云计算理论及技术研究[J].重庆交通大学学报,2009(4).

[2]M P PAPAZOGLOU,P TRAVERSO,S DUSTDAR,et al.Serviceoriented computing: state of the art and research challenges[J]. IEEE Computer,2007.

[3]孙剑华.未来计算在“云端”——浅谈云计算和移动学习[J].现代 教育技术,2009(8).

[4]陈康,郑纬民.云计算:系统实例与研究现状[J].软件学报,2009(5).

物联网网络服务范文第7篇

关键词:物联网;泛在网;关键技术;多域融合共享

中图分类号:TP212.9

1 物联网的概念

物联网字面上的意思是把事物通过网络联起来,而目前较为准确的定义是:采用红外感应器、射频识别器和全球定位系统等信息的传感设备,采用规定好的协议,将事物和网络连接起来,用来交换和通信信息,从而达到识别、跟踪、定位、管理与监控的目的网络形式。同时物联网还有另外一个含义:能做到物与物、人与物、人与人的互联,把人与人间的连接利用的传感技术延伸到物的范畴。物联网的关键是完成所有事物的互联,来满足所有事物间能进行主动信息的通信和交换。

本文认为物联网并不是普通意义上的网络,而是泛在网的运用形式。泛在网是一种无处不在的网络,指的是通过目前的网络技术来实现人与人、人与物以及物与物间所需要的信息传递、获取、认知、使用和决策等服务的网络体系结构。泛在网具有内容与环境的感知能力等等各种智能性,能提供无所不有、泛在的信息服务;泛在网比物联网意义更深远。

2 分析与研究物联网的关键技术

2.1 物联网体系结构

物联网由网络层、感知延伸层、业务和应用层组成。

2.1.1 网络层。物联网的网络层主要是用来传递信息的,由接入网与核心网组成。由于物联网中需要接入多种网络功能的设备,因此要求物联网必须能支持异构接入。还得考虑到物体可能会被移动,所以物联网本身的网络层还应具备可移动性,同时能进行无缝透明的设备接入。

2.1.2 感知延伸层。物联网要能进行物和物、人合人的通信,必须具备感知延伸层。感知延伸层的功能是进行物体本身信息的捕获、采集和识别。感知延伸层所运用到的核心技术有GPS、RFID、传感器、传感器网络、自组织网络和短距离无线通信等。感知延伸层必须具有成本低、功耗低和小型化的功能,还要具有更全面、更高的感知能力。

2.1.3 业务和应用层。业务和应用层采用存储信息、挖掘数据、决策应用等功能。业务和应用层采用了分布式计算、海量信息智能处理、信息发现等技术。

2.2 物联网的关键技术

2.2.1 异构融合网络平台。要想实现任意终端节点都能泛在相连,就必须采用异构网络融入平台来实现资源共享。网络融合的主要方式是在基础网络平台上,能实现不同异构网络共性的融合和个性的协同。共性的融合是指将不同的异构网络融合到公共通信平台的各种骨干传输网络和移动通信网中,结成一张大网。而个性协同是整合各个系统之间的独特个性。而融合各类通信网络的目的是为了更好地实现异构通信网络间的协同。

2.2.2 感知节点及终端。利用感知节点后,不仅能够收集事物本身的信息,而且能存储、融合以及处理与事物有关的各种信息,让物联网能了解更多有关事物的信息以及它们间的连接性。在感知节点上也采用了相关的技术,例如:感知节点的低成本制造与设计、感知节点组合化技术、支持感知内容多媒体化的技术等等。

2.2.3 泛在传感网。泛在传感网技术一般被物联网末梢所采用,它利用分布式的无线自组织网络,来获取事物周围环境的变化信息,只适用于传递局部范围或小型范围内的物与物间的信息。目前在研究泛在传感网已经取得了一定的突破,不仅架设了一些具有特殊意义的传感器的节点平台,同时还制定了很多传感器网的通信协议,开展研究中间件技术,协同掌控等应用技术上也获得了一定的成绩。

2.2.4 业务支撑及智能处理。业务支撑最先要做的就是探索物联网的业务需求和应用场景。在研究业务场景与业务需求前,首先要对业务的特点和性能进行分析,界定业务的通用功能,然后把物联网的网络资源抽象化处理,最后设计能支持各类业务的结构、开发业务分发平台以及第三方开放业务的可扩展接口,从而制定与底层异构网络没有关系的业务分发机制。

2.2.5 综合服务平台。架构物联网的综合服务平台最核心就是云计算技术。所谓“云”就是用来供应资源的平台,而云计算则是一种商业的计算模型。云计算的中心思想是,结合所有的力量,供每位成员利用。

2.2.6 安全技术。物联网拥有很多个终端设备,所以物联网在具备解决传统网络安全问题的功能之外,还得具备有解决自身独特的安全问题的功能。物联网这样的多样性应用平台必须要有个非常强大的安全管理平台。因此需要给物联网开发系统性的安全保护机制。

3 多域融合共享理念和泛在综合服务思想

3.1 多域融合共享理念

多域融合共享的主要目的是融合多个领域间的资源,共享它们间的服务,它理念的实质是协同融合未来所有的网络形式,无限的承载各类信息业务,从而实现更多业务的融合。多域融合将会成为现代化信息技术融合领域的发展方向。同时多域融合不仅能减少了低水平的重复性建设,而且是一个具有维护起来容易、适应性强、费用低的多媒体平台。

3.2 泛在综合服务思想

泛在综合服务思想的基本意思是将世间所有的事物通过网络连接到一起,让它们都能上网。但是实质是通过网络信息化的方式来表示各种事物,实现事物能通过各种传感技术来进行智能的“交谈”,以及自动识别、互联、共享信息的功能。多域融合和服务融合的真正含义是实现在一个网络平台上提供各种业务。贯彻实行多域融合之后,能建立一个一致的网络平台,让所有的业务都能在这一个平台上得以实现,虽然它有各种不同的接入方式,但是却能形成统一、融合的网络。网络融合后,大大方便了用户的使用。

4 智能化综合服务技术体系

在多域融合共享与泛在智能服务的技术思想的基础上,对智能化综合服务平台体系机构进行了研究,制定出相关的实验理论模型。在模型中,把物联网的综合服务平台按照技术体系划为7层:第1层表示事物,第2层表示事物的连接和感知的信息,第3层表示融合的网络和共享的资源,第4层表示融合的数据和智能化处理,第5层表示融合的业务和各种智慧服务,第6层表示综合平台统一的门户与身份认证,第7层表示用户。

有了实验理论模型作为后盾,再分析物联网未来的市场应用、商业模式、服务需求和产业结构,我们还应建立商务应用模型来体现物联网泛在综合服务。而这个模型的核心任务是搭建共享的融合平台,来共同经营用户所需的各种业务,提供智能化的服务,这里我们把它叫做“智能服务商店”,简称“3S商店”。在3S商店中,需要架构4个虚拟融合平台,一个作为资源融合平台,一个作为业务融合平台,一个作为信息融合平台,另外一个作为终端融合平台。模型里任何终端用户都能使用相同的身份认证进入服务商店,去使用商店里所有的信息资源,享受商店里所有提供的服务。在商务应用模型里,服务提供者能随意的提供计算资源和信息,服务的管理者也能任意的运营和组织服务,而服务的使用者则可以准确、安全、快速地获得他们所需要的智能化服务。

5 结语

物联网不但是一场技术革命,而且关系着新兴领域里各行各业的发展,需要得到很多力量的支持。物联网想要推动新兴行业的经济发展,就得有政府的政策作为支持,而且政府派专门的机构和人员来进行协调和研究,才能发挥物联网在新兴行业发展上的真正意义。

参考文献:

[1]王洪敏.中国物联网应用及发展策略研究[J].渤海大学学报(哲学社会科学版).2012(04)

[2]杜天旭,谢林柏,徐颖秦.物联网的关键技术及需解决的主要问题[J].微计算机信息.2011(05)

[3]沈苏彬,范曲立,宗平,毛燕琴,黄维.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报(自然科学版).2009(06)

[4]韦乐平.物联网的特征、发展策略和挑战[J].电信科学.2011(05)

物联网网络服务范文第8篇

关键词:物联网技术 移动通信技术 应用与发展

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)06-0033-01

随着计算机软件开发技术的不断进步,开发出功能全面的手机操作系统,手机也愈发的智能化,传统的仅仅能接入互联网的移动通信服务已经不能满足人们的需求了。因而,推出将物联网技术与移动通信技术相结合的新型服务成为了移动公司科研部门需要去研究的工作。

1 物联网定义、组成结构及其特点概述

将网络技术应用于万物,是对物联网最直接的表述。物联网的英文全称是Internet of Things,是指将无处不在的终端设备和应用设施,例如具有智能化能力的传感器、移动终端设备、工业工程系统、电子数控系统、家庭数字智能设备等, 与周围安装有无线终端接收设备的个人与车辆等等连接,通过各种无线或有线发射接收技术,在长距离或短距离的通讯上,实现不同类型的网络之间的互联互通效果。在各种网络环境下,采用保障终端设备信息安全的机制,为各联接终端提供安全可控甚至是具有个性化的实时在线监测、定位搜索、报警联动、调度指挥等管理方式和服务功能,实现网络技术对“万物”的“高效便捷、节能环保、安全放心”的“管理、防控、经营”一体化功能。

构成物联网的框架部分由3部分组成,它们分别是:控制整个物联网的核心能力,让物联网具有感知能力的感知层,感知层反应着物联网的技术含量,是开发部门追求进步的重要一层;接下来就是以移动通信网络为根本,技术最为成熟,各方面都是最全面的,只有经过小部分完善的网络层;最后一层是应用层,面对的是移动终端的用户,通过物联网技术将企业的信息展现到终端用户面前,为终端用户提供全面高效的服务方案,整个物联网具有着融合企业信息、提供资源开发利用、保障信息安全的开发能力。物联网系统主要包括有:支撑服务运营的系统、虚拟空间中的传感网络系统、终端业务服务的应用系统、作为连接基础的无线通信网系统等组成。

过去的互联网是基于计算机技术而开发出来的信息技术,现今的物联网技术所取用的核心部分依然是互联网技术,物联网技术只是对互联网所能实现的功能进行扩展和延伸,达到物体与物体的连接。由于物理材料、物理技术的升级,通过光感技术、红外技术、等等,物联网技术能快捷的使两种不同的行业产生联系,使得像超市、护肤品专卖店等这类实体经营店也能通过网络技术产进行交流。总的来讲结合力物联网的移动通信有以下几个方面的特点。

1.1 物联网技术服务的对象更广

过去的移动互联网由于技术条件的限制,服务对象局限于移动终端,没有将这些对网络服务需求高的大量的实体类的客户端纳入网络空间去,服务效应明显低下了很多,而物联网技术的引入刚好满足了这类对网络应用需求高客户群体,方便了实体类的客户端对人们的快捷服务,填补了之前服务所达不到的空缺部分,扩大了通信公司服务的范围。

1.2 物联网缩短了服务的反应时间

以往人们需要社会设施服务的时候,需要很长一段时间才能得到。物联网则彻底缩短了人们申请服务的反应时间,需求人群只要通过物联网或者使用物联网上提供此类服务的APP一个简单的需求信息,能提供该类服务的从业人员在接到需求信息之后就能快速反应,到达需求人群身边解决所遇到问题或是提供需要的服务,经过物联网的提速,使得生活变得更简单方便了。

1.3 物联网个人信息保护更高

物联网技术是在互联网技术的基础上发展起来的,在保护用户个人信息发面已经有了经验,再加上新的加密解密技术,物联网对用户信息保护的能力更加提升了一个环节,物联网保护信息的能力更高。

2 物联网技术下移动通信技术的应用与发展探究

我国通信行业经过了互联网时代的升级,有了长足的进步,但物联网是一种新的技术,未来的上限需要经过不断的探索才能确定,因而笔者提出以下几点建议。

2.1 加快物联网与移动通信技术的结合进程

每一项新技术的出现到为大众带来福利都是需要一个时间发展的过程来完成的,物联网技术作为互联网技术的扩展,有互联网技术运作所打下的经验基础。因此,物联网与移动通信技术的结合进程要加快。移动物联网的发展,为用户生活创造便利,更为移动通信行业开展出新的业务创造出前提和准备。通信公司要发掘通信领域内的技术优势,充分运用终端平台的高度智能特性,开发出便捷服务于广大群众同时又支持这类智能平台的APP软件,使广大群众能充分体验到物联网对改变生活、服务生活的优势。通信公司要注意到的是,公司要通过电话调查、问卷调查,等等方式来获取广大用户对公司所开展的这些服务的感受、看法,了解带终端使用者对需求,这样技术开发部门才能开发出符合用户需要的应用软件。

2.2 增强网络监管力度,打击网络违法行为

网络科技的不断进步,各种各样的犯罪分子也趁机利用网络的力量来实施各种违法犯罪行为,各种层出不穷的电信电话诈骗,欺骗老年人,套取老年人的个人信息,给老年人的晚年生活带来了不快。因而,物联网技术下的移动通信技术要不断的提升网络监管力度,协助警方打击这些通过网络来违法犯罪的行为。同时在用户信息保密上也要加强管理,很多带有骚扰性质的电话就是因为通信行业对用户信息的保管不利,被一些黑客盗取了数据库内客户的信息资料,不断的向被盗信息的客户打骚扰电话,影响日常生活,这都是物联网管理要注意的地方。

3 结语

总而言之,随着手机通信平台的不断智能化,基于物联网技术下的移动通信技术更能为人们的生活带来便利,使人们的生活变得更方便快捷。因此通信公司的科研部门作出将物联网与移动通信技术相结合的研究课题对公司在通信行业的竞争力是有重大提升。

参考文献

[1]刘江一.浅谈移动通信技术在物联网中的应用.信息通信,2011(12).

物联网网络服务范文第9篇

1 物联网的技术思想

物联网作为全球战略性新兴产业已经受到国家和社会的高度重视。物联网的应用标志着互联网的发展已经开始进入一个新的历史阶段,而基于互http://联网的产业化应用和智慧化服务将成为下一代互联网的重要时代特征。物联网将充分发挥新一代信息通信技术的发展优势,与传统产业服务深度融合,促进传统产业的革命性转型,研究满足国家产业发展需求的信息化解决方案,推动信息服务产业的发展与建设,实现战略信息服务产业的智慧化;将形成以新兴信息服务业为龙头,网络运营业为支撑,网络设备制造业为补充的完善的产业结构。

物联网的技术思想可以定义为利用“泛在网络”实现“泛在服务”,是一种更加广泛深远的未来网络应用形态;其原意是用网络形式将世界上的物体都连接在一起,使世界万物都可以主动上网。它的基本方式是将射频识别设备(rfid)、传感设备、全球定位系统或其他信息获取方式等各种创新的传感科技嵌入到世界的各种物体、设施和环境中;把信息处理能力和智能技术通过互联网注入到世界的每一个物体里面,令物质世界被极大程度的数据化,并赋予生命;物联网希望世界万物能够智慧化地上网,使物体会“说话”、会“思考”、会“行动”。

物联网的本质就是借助于网络智慧化的实现,把各种事物以信息化的方式通过网络表现出来;物品能够利用rfid等传感技术彼此进行智慧“交流”,而无需人的干预;通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。

物联网最为明显的特征是物物相连,而无需人为干预,从而极大程度地提升效率,同时降低人工带来的不稳定性。因此,物联网在行业应用中将发挥无穷的潜力。比如,将感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。

在一个网络物理平台上提供多种业务,这才是多域资源和服务融合的真正内涵。真正的多域融合以后,将会提供一个统一的网络平台,所有的业务就都可以在这个网络平台上实现,当然,接入方式是多种多样的,但整个网络将会是一个统一、融合的网。融合后的网络,将能够为用户的使用带来极大的方便。

物联网是一个多设备、多网络、多应用、互联互通、互相融合的一个大网,相关的接口、通信协议等都需要有一个统一标准来指导。而目前,各地的物联网都各有自己的标准。标准很多,又缺乏权威性,这就导致不同的物联网项目难以互通,成为一个个“孤岛”。仅仅rfid在全球就有几十个标准化组织出台了250个标准,而全球两万多种传感器的标准化现状可想而知。因此统一的标准对物联网产业化发展显得至关重要。不仅可以让各地正开展的示范应用的成功案例在其他地区进行有效复制,推而广之,并且能让一个个信息“孤岛”有效融合,整合资源链,在一定程度上避免重复建设带来的资源耗费从而提高效率。

广泛的物联网应用需求必将积极推进物联网标准体系的构建,建立跨行业、跨领域的物联网标准化协作机制,鼓励和支持企业积极参与国际标准化工作,推动中国具有自主知识产权的技术成为国际标准。国家将围绕物联网关键技术和产业,开展技术攻关和产业化推进工程,着力突破传感器网、物联网关键技术,加快通信网、传感网络以及物联网的结合,推动形成完整产业链和自主发展的规模产业化能力,提升整体产业层级和在国际分工体系的位置,推动形成具有国际竞争力的物联网制造和运营产业体系。国家将大力支持自主知识产权的创造和应用,鼓励企业建立专利联盟,加大对物联网知识产权保护和管理。

物联网的技术思想正在催生一场战略性新兴产业革命[1-3],物联网时代的到来将给我们带来千载难逢的机遇。

物联网产业发展的核心价值是传促使传统产业在这场新兴产业革命的新一轮竞争中占领制高点,抢占先机,掌握主动权,引领世界信息化的发展与建设,全面推动社会的经济振兴和社会进步。

2 泛在无线技术是实现物

联网产业化应用的关键

物联网可以理解为是泛在网的应用形式[4],而不是传统意义上的网络概念。

泛在网是在异构网络融合和频谱资源共享基础上实现无所不在的网络覆盖,是一种基于个人和社会的需求。

泛在网利用现有的和新的网络技术,实现人与人、人与物、物与物之间无所不在并且按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等综合服务的网络体系[5]。

泛在无线技术是泛在网在连接物质世界过程中实现末梢效应和边缘价值的核心技术,也是促进物联网产业化应用的关键。

泛在网通过泛在无线技术完成与物质世界的连接,并且实现环境感知、内容感知以及智慧性,为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。泛在网具有比物联网更广泛的内涵。

作为泛在无线技术重要组成部分的传感网可以看作是物联网的一种末梢网络和感知延伸网。传感网是多个由传感器、数据处理单元和通信单元组成的节点,通过自组织方式构成范围受限的无线局域网络。传感网为物联网提供事物的连接和信息的感知。

目前,与物联网紧密相关的无线通信技术已渗透到社会各领域,成为很多行业的支撑,并形成新的经济增长点。随着无线通信网络发展所呈现出的高速化、宽带化、异构化、泛在化趋势,由于泛在网络实现的关键就在于泛在无线技术,泛在无线通信成为近年来无线通信领域关注的热点之一。

转贴于 http://

作为泛在无线通信的一个重要应用,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,从长远来看,物联网的产业化应用有望成为后互联网时代经济增长的引擎。

通信网络正在朝着泛在网络发展,而泛在无线接入是泛在网络和物联网的核心和关键技术。泛在网络能够随时随地提供网络服务,泛在网络中用户http://通过智能终端可以从网络上获得除传统的话音、短信、视频业务外的各种各样的服务。泛在网络是一个无处不在的网络,人们可以在任意时间任意地点接入网络。泛在网络帮助人类实现在任何时间、任何地点,任何人、任何物都能顺畅地通信。通信对象可以是机器对机器、机器对人、人对机器和人对人。随着国民经济的发展和社会信息化水平的日益提高,泛在网络已经成为国内外政府、学术界、运营商、社会团体、设备厂商关注的重要话题。

3 泛在无线通信技术研究

进展

在物联网产业发展的过程中,关于泛在无线通信技术的研究进展已经在业界引起了广泛的关注,所涉及的关键无线技术主要包括:末梢感知层的关键技术、网络融合层的关键技术、无线资源管理的关键技术以及对数据进行综合处理的信息处理等关键技术。

3.1 末梢感知层

末梢感知层的关键技术主要涉及数据的感知、采集和传输技术,其中无线技术主要集中在数据传输部分。物联网的末梢网络主要是以无线传感器为代表的大规模自组织网络结构。传感器网络内部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器对不同的环境和信息进行感知并捕获数据。传感器按一定周期采集不同类型的数据,所采集的信息内容和信息格式也不同。数据采集需要采用短距离低功率的无线通信技术,之后要将数据传输到控制中心或者处理平台,经过处理后,由应用平台控制实现不同的系统应用。因为本文主要探讨物联网与无线技术,因此,以下着重说明短距离无线通信技术和无线传感器网络。

3.1.1 短距离无线通信技术

鉴于物联网的无线连通方式有部署灵活、移动性、渗透性强等特点,近年来,世界众多站在技术前沿的国家和企业在制订标准、研究新技术和应用解决方案方面纷纷予以关注,以期掌握市场主动。国家近期也通过一系列措施支持和鼓励中短距离无线通信、与无线传感技术相关技术的研发和产业化。

短距离无线通信尤其适合物联网的感知延伸层的组网和应用,尤其以无线个域网(wpan)为主的无线通信网络为主要内容。目前,主流的微功率短距离的无线通信技术如wlan、uwb、rfid[6]、bluetooth、zigbee、60 ghz毫米波的wpan等,其中大部分技术的工作频率都集中在了2.3~2.4 ghz频段上。2.4 ghz频段无线系统主要有bluetooth、wi-fi、wireless usb、zigbee以及无绳电话和微波炉等系统与设备。如此密集的系统分布,必然造成该频段的资源紧缺,频谱日益拥挤,电磁兼容问题日益凸现。

蓝牙(bluetooth)技术[7-8]是一种适用于短距离无线数据与语音通信的开放性全球规范。目前,蓝牙技术已经经历了艰难的酝酿阶段,进入了全面起飞阶段。蓝牙越来越多地嵌入到中高档产品中,如pda、移动电话、无绳电话、台式计算机、笔记本计算机、mp3播放机、数字相机和便携式上网设备等,并从移动信息电器逐步拓展到汽车、工业控制、医疗设备等新的领域。

wi-fi[9-10]是一种可以将个人电脑、手持设备(如pda、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。其技术标准采用ieee 802.11b标准。wi-fi可以帮助用户访问电子邮件、web和流式媒体。它为用户提供了无线的宽带互联网访问。同时,它也是在家里、办公室或在旅途中上网的快速、便捷的途径。在物联网应用中,wi-fi将作为无线和有线相连接、短距离与长距离通信相衔接的桥梁,发挥更大的作用。

zigbee[11]使用ieee 802.15.4标准作为媒体访问控制(mac)和物理(phy)层规范,并在此基础上定义了应用层(apl)、网络层以及用户应用框架。

zigbee之所以能在自动控制领域得到广泛应用,是由于它自身具备的多种优点,包括低功耗、低成本、低速率、近距离、短时延、高容量、高安全、免执照频段。

总之,除了底层的传感器技术、海量的ipv4/ipv6地址资源、自动控制、智能嵌入等配套技术之外,实现真正的无所不在的、大规模的物与物联网,更为重要的是在传输层实现统一协作的通信协议基础,而这其中,各种无线电通信技术,将起到特别关键作用。

wpan、wlan、ngbwa等无线通信技术,以及基于这些无线技术相结合的融合应用将是物联网产业链中,最为重要的组成部分。

3.1.2 无线传感器网络

无线传感器网络[12-13]将以其网络规模大、自组织性强、网络拓扑动态变化强、以数据为中心等优势成为物联网不可或缺的主要部分。

itu架构中泛在传感器网络、基础骨干网络和泛在传感器接入网络是物联网网络架构中可能采用无线传输技术的部分,也是物联网频谱需求的主要来源。

传感器网络基础骨干网络以传统的公共移动通信网络和数字集群网络为代表,泛在传感器接入网络则以短距离无线传输技术为代表。

物联网在各个行业(如智能家居、智能安全、动物溯源、智能医院、智能交通、智能物流等)领域应用中,末端设备和设施,包括具备“内在智能”的(如传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等)和“外在使能”的(如贴上rfid的各种资产、携带无线终端的个人与车辆甚至“智能尘埃”等)物理界实体,都需要通过各种传感器设备、无线、有线的通信网络实现互联互通,以实现其“智能化物件或动物”的特质,这其中无线传感器网络的应用需求最为强烈。

目前,我们在无线传感器网络方面研发的技术包括:

·无线传感网接入技术,内容包括基于无线传感器网络的多网络融合系统结构和多种无线传感器网络转贴于 http://

接入技术的比较。

·无线传感网路由技术,内容包括无线传感器网络路由协议设计。

·无线传感网拓扑控制技术,内容包括无线传感器网络功率控制技术和典型的拓扑控制方法。

·无线传感网中数据聚合与管理,内容包括无线传感网数据聚合技术,无线传感网数据管理技术以及无线传感网安全技术。

3.2 无线频谱资源应用与管理策略

我们对物联网应用过程中对无线资源特别是无线频谱资源的需求做了分析。

在末梢网络中,以无线传感器网络的频http://谱需求为例,无线传感器网络所能提供的无线通信带宽是十分有限的,特别是在2.4 ghz的通信频段上,聚集了蓝牙、wi-fi、zigbee等无线网络,使得该频段的信道变得十分拥挤。

从全局的观点考虑,根据itu-r m.2078等国际报告[14],4g还需要352~1 152 mhz的频率,这些频谱都是按照4g的用户流量模型为人与人的通信而设计的,并不包括物联网的频谱需求,因此解决物联网的频谱需求的难度远远大于4g。

无线频谱资源紧张可能成为物联网应用的“瓶颈”问题。同时,我们发现,可以通过有效的资源管理机制实现频谱的合理和高效再利用,从而解决频谱资源紧张问题,使资源的供需达到平衡。

无线资源管理可以从国家政策和规划角度得到很好的再配置,我们也对该方面提出了相关的建议。例如对物联网频谱的合理规划与管理、物联网频率划分调整及频率保护政策、参照国际惯例对物联网频谱进行规划、建立物联网的流量模型及常见应用模型、为典型的物联网应用制订频谱标准、借鉴频谱拍卖机制适当实施频谱开放计划等等。

目前,我们主要从技术方面提出了适合于物联网无线资源管理的各种措施,包括:从空时频能复用角度,开发频谱池、频谱聚合、智能天线、软件无线电、多点协作等技术;在授权频段开发d2d直通技术,在非授权频段,开发多种短距离通信技术共存技术等;从系统级角度开发频谱分析、频谱决策、频谱监视、频谱搬移和频谱共享等频谱管理技术;从频谱二次利用角度开发可见光通信、太赫兹通信、白色空间通信以及开发2.5 ghz、3.3~3.4 ghz、3.5 ghz、5 ghz、5.15~5.725 ghz等新频段业务;此外,在无线资源管理方面,着重开发无线技术的电磁兼容和电磁干扰技术,为无线资源的有效复用、多种技术和系统的高效共存提供保障。

3.3 异构网络融合与协同技术

网络的异构性主要体现在以下几个方面:

·不同的无线频段特性导致的频谱资源使用的异构性。

·不同的组网接入技术所使用的空中接口设计及相关协议在实现方式上的差异性和不可兼容性。

·业务的多样化。

·终端的多样化。

不同运营商针对异构网络所实施的相应的运营管理策略不同。

以上几个方面交叉联系,相互影响构成了无线网络的异构性。这种异构性对网络的稳定性、可靠性和高效性带来了挑战,同时给移动性管理、联合无线资源管理、服务质量保证等带来了很大的问题。

网络融合的主要策略可以理解为各种异构网络之间,在基础性网络构建的公共通信平台之上,实现共性的融合与个性的协同。

所谓“融合”是在技术创新和概念创新的基础上对不同系统间共性的整合,具体是指各种异构网络与作为公共通信平台的移动通信网或者下一代网络的融合,从而构成一张无所不在的大网。

所谓“协同”则是在技术创新和概念创新的基础上对不同系统间个性的整合,具体是指大网中的各个接入子网通过彼此之间的协同,实现共存、竞争与协作的关系以满足用于的业务和应用需求。

不同通信网络的融合是为了更好地服务于异构通信网络的协同。协同技术是实现多网互通及无线服务的泛在化、高速化和便捷化的必然选择,也是未来的物联网频谱资源共享亟待解决的问题。

具体来说,异构网络融合的实现分为两个阶段:一是连通阶段,二是融合阶段。

连通阶段指各种网络如传感器网络、rfid网络、局域网、广域网等都能互联互通,感知信息和业务信息传送到网络另一端的应用服务器进行处理以支持应用服务。

融合阶段是指在网络连通层面的网络平台上,分布式部署若干信息处理的功能单元,根据应用需求而在网络中对传递的信息进行收集、融合和处理,从而使基于感知的智能服务实现得更为精确。从该阶段开始,网络将从提供信息交互功能扩展到提供智能信息处理功能乃至支撑服务,并且传统的应用服务器网络架构向可管、可控、可信的集中智慧参与的网络架构演进。因此,异构网络融合不是对现有网络的革命与颠覆,而是对现有网络分阶段的演进、有效地规划异构网络融合的研究与应用。

3.4 海量信息处理技术与云计算

在物联网中,从末梢网络采集了大量的数据,这些数据需要进行处理才能实现各种不同的应用需求。于是,海量信息智能处理与云计算技术应运而生。根据泛在无线网络中数据信息的特点,可以采用诸如数据时间对准技术、集中式数据融合算法及分布式数据融合算法等技术进行数据融合,采用分类、估值、预言、相关性分组或关联规则、聚集、描述和可视化、复杂数据类型(text、web、图形图像、视频、音频

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等)挖掘等进行数据挖掘。

目前,我们针对海量信息处理和云计算方面,建立了相应的实验平台,涵盖网络信息处理等领域的应用,围绕机器翻译、语言信息处理、海量信息存储与搜索、网络内容技术、语义计算、web挖掘与服务、云计算、网络通信及安全等若干领域的理论技术与应用开展研究。

4 结束语

如今,物联网正越来越多地运用到人们的生活中。全中国的力量都被发动起来迎接物联网时代的到来,作为科研力量之一的学校和科研团队一直努力在物联网研究方面做出有价值的工作,目前,我们研发了智慧校园系统、校园环境控制系统、云计算开发平台,将各种信息与服务孤岛融合成为一个统一的平台,统一了门户,统一了用户的身份,实现了全校资源、服务和用户的融合共享;采用云计算和新一代信息技术使校园服务逐步实现智慧化。将人才培养、科学研究、服务社会融为一体。需要融合、需要创新、需要共享,这是物联网的方向。还有一个是面向服务、面向应用,而云计算就是基础。相信,我们会继续为物联网时代做出更多有意义的成果。

在后互联网时代的国家物http://联网产业化发展和技术应用策略中应当高度重视泛在无线通信技术的研发,并加快推进与物联网产业化应用的深度融合,以新兴信息服务业为龙头优先发展基于网络的新兴智慧服务产业,以社会发展的服务需求为导向发展物联网。

物联网网络服务范文第10篇

1.物联网的定义及特征

1.1定义

物联网(The Internet of Things)的概念是在1999年提出的,简单地说,就是物物相连的互联网之义。这里的“物”是一个抽象的概念,泛指存在于物理/真实世界与虚拟/数字世界中的任何“对象”(Objects)或实体(Entities),以及与物理或数字对象(实体)相连接的事件(Events)。这里所说的“对象”不仅指人类社会或自然界中的各种物品,如道路、桥梁、汽车、楼房、各种生活日用品,以及山川、河流、树木、各种飞禽走兽等,还包括万物之长的“人”。所有的“物”都能以某种方式(如分配标识代码、名字、地址等)被识别。因此,从语义层面上看,物联网就是指一种基于标准通信协议的全球范围内互联各种对象的网络,其中每个对象都具有唯一的标识,可进行通信和信息交换。

1.2特征

尽管目前人们对物联网的定义尚未统一,但从本质上看,物联网的特征主要可概括成以下7个方面。

(1)互联网特征。物联网是架设在互联网基础上,利用射频自动识别技术、无线传感器网络、无线通信传输等新一代信息技术,将世界上万事万物连接成一个可互联互通的网络,从而实现对所有物体(包括人)的智能识别、定位、跟踪、监控和管理。在物联网环境下,任何人和物,在任何时间、任何地点,理论上都可以通过任何路径、任何网络和任何服务实现互联和通信。因此,互联网特征是物联网的基本特征。

(2)无所不在性(Ubiquitous/Pervasive)。物联网主要是利用普适网络和普适计算,以及下一代网络等技术建立起来的网络。所谓“普适”,即无所不在、普遍存在的意思。物联网连接的是真实世界中的所有物品,小至冰箱彩电等家用电器,大至电网大坝等人造物品,乃至山川河流、花草树木、飞禽走兽等自然界中的万事万物,甚至万物之长的人,都被纳入到物联网之中,并通过计算机互联网与信息系统连接在一起,从而形成一个无所不在、无所不包的网络。因此,无所不在性是物联网的重要特征之一。

(3)融合物理与虚拟世界的特征。物联网通过把传感器嵌入和装备到各种真实物体中,并通过与计算机互联网连接以及运行特定的程序,达到对物品的远程控制或者物与物之间的直接通信。物联网中三大核心技术———RFID、无线传感器网络和近距离通信(Near Field Communication)技术的结合,使过去完全分割的物理世界与虚拟世界之间建立了联系,从而将原先割裂的物理基础设施和信息基础设施整合为统一的基础设施,实现了两个世界中信息的双向流动和融合(即交换和共享)。因此,融合物理与虚拟世界的特征也是物联网的重要特征之一。

2.物联网环境下高校图书馆个性化服务的特点

2.1更完全的个性化

个性化的本质就是强调以用户为中心,使用户在任何时间、任何地点,都能以任何方式获得自己想要的任何资源与服务。而物联网是信息领域的网络化技术、信息化技术与物理系统中控制技术、自动化技术的融合。如果说互联网时代的个性化服务主要是一种局限于图书馆虚拟资源和虚拟环境的个性化服务,那么,物联网的到来就可以将这种虚拟个性化服务进一步向图书馆实体资源和现实环境延伸和拓展,从而实现覆盖虚拟和现实环境的、更加全面、彻底的个性化服务。因此,在物联网环境下,可以构建一个整合各种资源与服务、虚实结合、全方位、立体化的高校图书馆个性化服务体系。

2.2更深入的智能化

物联网是一个充满智能化的网络。RFID、无线传感网、第三代移动通信(3G)等大量智能技术的运用,使物联网环境下的个性化服务呈现出鲜明的智能性。例如,RFID智能电子标签能将文献基本信息与用户档案信息结合在一起,因此,图书馆可以通过RFID电子标签的记录,获知用户的阅读偏好以及用户利用文献情况的统计信息,从而根据用户的阅读偏好,向用户提供个人文献定制服务;或者根据用户利用文献情况的统计分析,实现用户阅读习惯跟踪、知识结构咨询等智能化服务。图书馆也可以通过将RFID电子标签嵌入或装备到馆内所有物理馆藏、以及读者或工作人员的借书证等之中,从而实现对图书馆所有物理对象,包括馆藏文献、服务场所、读者、馆员的智能查找、定位、追踪、管理等服务。此外,图书馆还可以通过将RFID与SIM卡相结合,向用户提供基于手机等移动通信设备的手机借阅、手机查询、手机定制等移动个性化智能服务,从而更好地满足用户在任何时间、任何地点,获取任何想要的资源与服务的个性化服务需求。

2.3更加人性化

同个性化服务类似,人性化服务也是一种“用户需要什么,我就提供什么”的服务模式。物联网的特点,使其可以支持和实现更加人性化的个性化服务。这主要体现在3个方面:①物联网环境下的个性化服务可以给用户提供更多更大的选择性,如自助服务与人工服务的选择、Email服务与手机服务的选择、RFID电子标签及其使用模式的选择,等等。②物联网环境下的个性化服务可以给用户提供更加方便而高效的服务。例如,RFID图书自助借还系统可以向用户提供24小时无人借还书服务;而且,该系统无需打开图书扉页逐本扫描条码,就可以同时借还多本图书。因此,它的推出使用,极大地方便了读者,并大幅度提升了图书馆的人性化服务水平和图书流通效率。③物联网环境下的个性化服务可以给用户提供更加灵活多样的服务方式和手段。例如,就定制服务而言,在物联网平台上就提供有多种灵活的定制服务方式供用户选择,如RSS订阅、3G定制、手机定制、PDA/PPC(一种掌上电脑)定制、Email定制、移动Email定制等。

除此之外,与传统互联网时代的个性化服务相比,物联网环境下的高校图书馆个性化服务还具有更加扁平化、更强的交互性,以及更注重安全性和隐私保护等特点。

3.物联网环境下高校图书馆个性化服务体系的构建

3.1虚拟个性化服务

根据服务内容和性质的不同,虚拟个性化服务又分为8个部分:①个性化定制服务;②个性化推送服务;③个性化检索服务;④个性化收藏服务;⑤个性化信息聚合服务;⑥个性化知识管理服务;⑦个人历史信息管理服务;⑧个人账户管理服务。

3.2实体个性化服务

与虚拟个性化服务相对的是实体个性化服务。实体个性化服务涵盖了图书馆真实环境中的个性化服务,它包括6个组成部分:①一卡通管理服务;②智能识别服务;③智能定位服务;④智能导读服务;⑤自助服务;⑥电话服务。

在当今信息社会急剧变化的浪潮中,共同性的扩大和差异性的张扬是并行不悖的两种趋势。个性化、差异化的服务已经成为当今新型服务模式的主流。因此,如何通过服务创新提供差异化、个性化的服务,从而提高服务效益和水平,进而增强自身的竞争能力和生存能力,已成为高校图书馆的共识和普遍选择。而物联网及物联网技术的迅猛发展和广泛应用,则为高校图书馆个性化服务创新提供了有利的环境。物联网所带来的绝不仅仅是服务方式和手段的创新,更多的是一种服务观念和理念的进步。

物联网网络服务范文第11篇

【关键词】电信运营 电信管理 电信业务

[Abstract] In the face of problems of telecom operation like unreliable connection of terminals, piped network, chimney-style of business development, and etc., the paper researched and analyzed on coordination architecture of telecom terminals, network and service, concluded with regard to practices that coordination system of “cloud”, “pipe” and “terminal” could improve customers’ experience, value of telecommunication pipe and telecom incomes. It can also support the transformation of telecom operators’ business.

[Key words]telecom operation telecom management telecom services

1 电信运营转型的背景及内涵

随着智能手机持续快速的迭代升级、移动4G服务的深入人心,以社交、即时通讯等为代表的OTT(Over The Top)业务蓬勃发展,如直播、微信等,其基于电信网络为移动用户提供VoIP、即时消息、视频下载等通信服务,导致国内电信运营商的话音、短信等传统业务的营收不断下滑,在造就市值高于中国移动的互联网企业如腾讯的同时,也将电信网络管道化。

除了面向个人手机用户提供通信服务外,电信运营商还服务于各个行业,但目前很多行业客户或系统集成商仅采购电信运营商SIM卡(即行业应用卡)以实现物联网终端的通信,其易被竞争对手替代且电信运营企业无法了解行业应用的发展情况。同时面向快速增长的物联网终端,需要为其提供可靠的连接服务。

目前电信运营商中营收占比较大的信息化业务,面向个人、家庭和集团用户独立发展,跨应用间缺乏协同、共性的能力,不能复用,导致信息化应用分散、建设及维护成本高。

在如上背景下,业务转型已成为电信运营企业的迫切需求:打造可靠连接,丰富电信产品的类型和服务对象;打造智能管道,为多样化的终端提供差异化的通信服务;打造能力云体系,为跨行业的信息化应用提供统一支撑是当务之急。因而电信业务转型的核心内涵为实现“云”、“管”、“端”的协同运营,如图1所示,即拓广服务对象、拓深服务内容,最终实现万物互联,为用户提供丰富的业务应用。

2 打造基于可靠连接的万物互联

2.1 拓深4G覆盖,提升网络容量

电信业务的服务对象主要还是人,对于手机用户来说未来是移动宽带的时代,随时随地、便捷、高速地上网将成为人们的基础需求,目前仅中国移动的4G用户已超过4亿且仍处于高速增长阶段,但LTE网络仍存在如居民楼密集小区的弱覆盖、城市CBD商业中心等热点区域的小区容量不足等问题,因而需要研究和应用Relay等技术来解决弱覆盖和盲区覆盖等问题,同时利用载波聚合、小区软分裂等技术来提升小区的系统容量和均衡小区间的负载。在LTE信号的编码调制方面,可研究和实践下行256QAM(正交幅度调制)以提高LTE的频谱效率和系统容量;在LTE传输方面,规划和利用16T16R(16个发送和16个接收通道)方案,以提高网络的上行增益。

2.2 汇聚家庭入口,拓广家庭业务

基于家庭用户的固定宽带,通过家庭网关等上网设备实现家庭设备上网的统一接入。基于家庭宽带大力发展互联网电视业务,为用户提供互联网电视机顶盒以实现家庭用户的业务汇聚入口。基于家庭业务开放平台,向互联网电视屏幕推送开放引入的第三方业务,丰富家庭应用,同时拓展电信运营商的自有业务产品如电视视频通话(提供电视机、4G手机、VoLTE手机之间的高清视频通话功能)、家庭安防(提供家庭的安防监控功能)等,为家庭用户提供亲情沟通、居家安全等方面的生活服务,应对社会老龄化带来的挑战,同时提升用户的4G流量消费,以增强移动用户的黏性。

2.3 基于eSIM构建物联网产业生态链

在人与人通信市场饱和的背景下,拓展物联网业务产品可为电信运营商带来新的用户及收入增长点。物联网eSIM(嵌入式SIM)以软件形态实现传统SIM卡(用户身份识别)的功能,并运行于物联网终端现有的通信芯片内,与通信芯片进行一体化的生产、销售与应用,不需要额外的硬件载体而实现物联网终端的移动通信功能,可满足物联网业务大规模发展带来对传统SIM卡的变革性新需求(如低成本、小体积、高可靠性等)。

电信运营企业可通过部署物联网卡管理平台实现eSIM生产、审核、发放、监控等流程的统一管理,基于eSIM对通信芯片、物联网终端的生产、销售等进行支撑,可加强对行业应用的渗入与营销。基于eSIM打造智能可穿戴(如智能手表、宠物防丢项圈等)、车联网(如电动车防盗、物流定位等)、电力抄表等物联网示范产品,带动物联网的规模化发展,实现M2M用户及收入的快速增长。

3 构建智慧化、多样化的网络管道

随着VoLTE、RCS(融合通信)的成熟应用,传统的语音、短信等基础业务将被基于IP的多媒体业务替换,在手机侧移动APP爆发式增长,且以视频为代表的高流量应用发展迅猛,如手机直播、视频监控等,未来一切应用皆基于流量。电信运营商如何提升流量的价值、避免通信网络仅提供管道功能等是迫切需要解决的问题。

3.1 提供差异化的流量增值服务

面向高ARPU(Average Revenue Per User,每个用户平均收入值)或高流量消费的个人手机用户,基于LTE网络的PCC(Policy and Charging Control,策略与计费控制规则)架构自动为其提供QoS保障服务,高价值用户在使用LTE移动宽带时(如手机观看视频、玩在线游戏)可享受流量保障服务,如看视频时保障占用网络带宽最小可达到2 Mbps、下载大尺寸文件时优先并最大化分配小区当前的空余带宽等。基于差异化的流量增值服务在提升高价值用户网络体验的同时,可促进4G网络的流量使用。

面向具体的业务产品(如直播类的视频、微信等),内容/业务供应商可向电信运营企业订购流量QoS保障服务,相关订购信息由BOSS下发至增强型PCC系统,PCC根据配置的QoS策略及对应的用户信息,向LTE承载网络设备下发QoS预定义规则,为使用该业务产品的用户建立高QoS的专有承载。在为业务厂商提供QoS保障服务的同时,电信运营企业可向其收取相关费用。

QoS保障机制在现网中的部署应用可为用户、业务供应商带来差异化的流量服务,同时能提升电信运营商的流量价值。

3.2 挖掘2G移动网络的价值

目前国内的2G网络除了为物联网终端提供服务外,主要还为手机用户提供语音和上网服务。随着4G上网服务的普及及流量资费的下降,手机GPRS上网功能将逐步被淘汰,同时GSM语音网络也将逐步被VoLTE网络所替代,因而未来2G网络可演进成单为物联网终端提供通信服务的网络。

据相关数据统计,有超过90%的物联网应用场景仅有小量数据的采集和传输的需求,且仅需开通上网服务,每个物联网终端仅需占用不超过5 kHz的频域带宽即可满足数据通信的需求,以中国移动的GPRS网络为例,单扇区一般分配8个载频,每个载频配有8个信道,一个扇区共64个信道,除去4个信令信道,共有60个业务信道以承载GPRS数据,每个业务信道按照支持10个并发用户来计算,则一个扇区可支持600个物联网终端用户并发在线。按照在线比1:10(即在线联网的终端占比为百分之十)估算,那么一个扇区可为6000个物联网终端提供通信服务,一个2G基站(三扇区)可支持近1.8万个物联网终端的系统容量。以某经济发达省为例,仅2G基站数量已超过了3万个,因而仅在该省范围内便可服务超过5亿的物联网终端用户。

综上分析,电信运营商可充分挖掘和利用2G网络的价值,以满足未来海量物联网终端的接入需求,无需投资建设新网络。

4 布局能力云服务

传统的烟囱型的独立应用将向能力化的云服务转型,基于4G、2G的网络,电信运营商可为个人开发者、家庭用户和行业客户提供可复用的能力资源,实现新业务的快速开发上线。如图2所示,开放的能力云体系主要包括如下几个方面:

(1)云计算/大数据能力:为企业客户提供云计算和大数据服务,涵盖从底层的服务器的部署与配置、资源的动态分配与调度到上层的业务数据的存储与智能分析等,实现集中的运营管理。

(2)通信能力:包含传统的基础通信能力如短信、呼叫中心等和融合通信能力(即RCS),可按使用时长(如包月)或使用量来计费,基于融合通信能力拓展如视频客服、多方会议、远程教育、家庭安防、多屏视频通话等增值业务。

(3)应用服务能力:如统一认证、LBS定位、手机支付、个人征信等能力服务,供第三方应用集成调用。

电信运营商通过能力运营平台对相关资源的订购、鉴权、计费等进行统一的管理。

5 结论

面向个人、家庭、物联网行业等用户,“云”、“管”、“端”的协同体系涵盖了丰富多样的通信终端,尤其是新兴的物联网终端,基于智能网络管道和专用于物联网终端接入的GSM/GPRS网络,实现了能力化的云服务和基于流量的增值服务,因而代表了未来电信运营企业的发展方向。本文针对电信运营商在业务运营中面临的诸多问题,分析了终端、网络和应用的协同架构,总结出“云”、“管”、“端”的协同体系可提升电信运营商的用户体验、管道价值和运营收入,并可实现未来的业务转型。

参考文献:

[1] 童恩,邵建,张少兵,等. 软件用户身份识别技术及应用[J]. 江苏通信, 2013(6): 73-75.

[2] 舒文琼. 中国移动“大连接”战略为网络转型铺路[J]. 通信世界, 2016(21): 18.

[3] 程锋. 创新、开放、合作发展万物互联[J]. 通信企业管理, 2016(8): 64-65.

[4] 张燕,俞振翔. 打造新型网络,实现网络、IT融合开放[J]. 通信企业管理, 2016(8): 12-13.

[5] 徐斌. 视频通话技术在广电网络上的创新应用[J]. 有线电视技术, 2015(11): 31-33.

[6] 黄威. 推动数字家庭业务的家庭网络中的关键设备―― 家庭网关[J]. 大众科技, 2015(11): 124-125.

[7] 赵艳薇. 由实变虚:eSIM卡发展机遇与挑战并存[J]. 通信世界, 2016(16): 25-26.

[8] 张宏琳. 家庭无线视频监控平台设计[D]. 青岛: 青岛科技大学, 2016.

物联网网络服务范文第12篇

关键词:公共用钟;钟联网;系统架构;网络化设计;管控中心

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2015)06-00-03

0 引 言

公共时钟系统能为公众提供统一的标准时间,是一种重要的城市基础设备。随着我国社会和经济的发展,以及科技的进步,人们对公共用钟提出了更高的要求。目前的公共时钟系统存在如下问题:第一,网络地域覆盖面有限,无法在较大地理范围内实现公共时钟时间的统一;第二,公共时钟的运行状态不能实时传递给厂家等保障单位,无法对公共时钟的状态进行有效监测,以及据此的预先维修和快速维修。

物联网技术的提出为解决上述问题提供了很好的技术手段。狭义的物联网指连接物品到物品的网络,实现物品的智能化识别和管理;广义的物联网则可以看作是信息空间与物理空间的融合,将一切事物数字化、网络化,在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互方式,并通过新的服务模式使各种信息技术融入社会行为。

为此,借助于物联网概念,本文提出了钟联网技术,主要是利用传感器技术对公共时钟实现信息的采集,通过互联网把公共时钟、信息处理设备、保障单位及使用单位连接起来,实现公共时钟的互联化、物联化、智能化的融合,在网络平台上对公共时钟的运行状态进行管控。钟联网(IoV,Internet of Vehicles)是一种基于运营单位、保障单位和公共用钟协同的可控、可管、可运营、可信的开放网络系统,对人和公共用钟等静/动态信息进行感知和认知,最终实现提高公共用钟可用性,改善城市服务水平,降低运行成本的目的。经过三年的建设,钟联网已经初具规模,经过三年的运行测试,结果证明:钟联网系统运行可靠稳定,公共用钟的网络对时精度高,能对公共用钟进行快速准确的诊断,保障人员调度快速,减少运营和保障成本,快速达到了设计目标。

1 钟联网系统总体设计

钟联网是利用因特网、移动网、局域网、无线网络、网络时钟同步技术、传感技术和网络软件开发技术,开发出面向全国的时间统一和运维服务的综合支撑平台,开展公共用钟的运营和维护服务业务。

钟联网系统结构如图1所示。

图1 钟联网系统结构图

钟联网系统由GPS/北斗时钟接收器、主备时钟服务器、网络中心、因特网、移动网、局域网、无线传感网、运营单位、保障单位以及众多的公共时钟组成。其运行的基本过程为:信息服务中心器从导航卫星(GPS和北斗)接收标准时间,通过因特网、移动网络、局域网和无线网络的互联网将时间传输给各公共用钟,公共用钟利用获取的标准时间校准自身时间。公共时钟状态信息、运营人员的信息及保障人员的信息,通过网络传送到信息服务中心,信息服务中心对这些信息进行保存并分析处理,根据处理结果协同运营人员、调度保障人员对公共用钟进行合理快速的参数配置、维护、维修和控制。

钟联网系统具有统一性,包括感知控制层、网络传输层、时间同步层和应用层4部分,如图2所示。

图2 钟联网体系结构模型图

感知控制层主要负责相关数据的采集,并实施信息服务中心要求的控制;网络层负责将采集的数据进行数据传输;时间同步层用来进行对公共用钟对时;应用层包括了众多节点、各种数据的组织管理和应用。

2 钟联网系统各层次设计

2.1 感知层设计

感知控制层中的采集数据来源于保障人员、运营人员、公共用钟和信息服务中心等。一般地,公共用钟有电压、电流、温湿度、时间指示偏差、外观等参数。运营人员有位置,时间安排,公共用钟的运行记录,故障记录保养维护记录,维修要求等参数。保障人员有地理位置、工作空闲情况、交通情况、故障记录、维修情况等参数。信息服务中心有服务请求事件、网络连接状态等参数。

感知控制层中的控制数据主要有:公共用钟的时间指示和配置等,保障和运营人员的视频、音频和邮件等。这些数据由任何能连接钟联网的终端设备提供,这些终端可被信息服务中心感知和控制。

公共用钟的终端设备组成有:内嵌有感知电压等参数的传感器和仪表,感知外观的外置图像传感器,调整时间指示等参数的控制器,保证数据传输的通信模块。公共用钟与信息服务中心间的数据交互通过通信模块进行。

运营人员的终端主要有台式机、智能手机等,运营人员通过它们向信息服务中心上报公共用钟的状态,接受保障人员的服务。

保障人员使用移动维修设备,通过智能手机传递自身位置、工作状态和公共用钟维修情况,接受中心保障人员的调度和指导。感知层结构模型如图3所示。

图3 感知层结构模型图

2.2 传输层设计

钟联网系统有两点基本要求:一是要便于快速、低成本地构建;二是要适应钟联网规模的不断扩大。为了满足这两个要求,基于运营商提供的网络进行钟联网数据传输成为技术唯一选择。目前,钟联网可依托的成熟网络有:互联网、移动通讯、局域网、无线传感网和工业现场网等。

我国第三代移动(3G)网络已经成熟,第四代移动(4G)网络开始推广,这是钟联网一个重要的网络基础。钟联网中的移动维修设备和智能手机,需要通过移动通信网络与信息服务中心通信。人们可以通过互联网采集科学和生产设备信息,并控制这些设备和相关系统。

基于分组传输的局域网在分布式自动化系统中得到了日益广泛的应用,它的数据传输速率比较高,并且网络便于扩展和逐渐地演变,所覆盖的地理范围达几十公里,且设备位置也可灵活调整和改变,可提高网络的可靠性、可用性。

虽然目前的网络技术已十分成熟,但每种网络通信都存在其自身缺陷,只有综合利用各种网络,才能很好地支撑钟联网的服务要求。钟联网传输层结构模型如图4所示。

图4 传输层结构模型图

在一定地理范围内的公共用钟,通过局域网、无线传感网、企业网、485网等技术,将采集的数据汇聚到网关,网关进行数据整合,处理成标准的网络模式,通过互联网与信息服务中心交互。

钟联网的网络层建立在现有移动通讯网和互联网基础上,感知层通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连。互联网、移动网、局域网和无线网络通过接入设备相互连接成一体形成钟联网的传输层。

如此设计的钟联网传输层,具有适应现有网络的能力强、通信协议可直接应用和网络节点扩展性强等优点。

2.3 同步层设计

保证网内的公共用钟时间统一,是钟联网最重要的功能,这就涉及到公共用钟如何与信息服务中心进行时间同步的问题,所谓时钟同步是指时钟时间的相对偏移和偏差小于某一规定值。

时钟同步协议规范是一种交流规则,关系着钟联网时钟信息的沟通,需要寻求一个能被普遍接受的标准,建立一个统一的时钟同步协议,有两个基本方法:依托已有的同步协议;形成新的同步协议。本文的原则是:对已有协议进行分析,若能满足钟联网时钟要求,就采用已有协议,以降低钟联网建设成本;若不能满足要求,则在已有协议的优点上,提出改进的同步协议。

目前,双向报文交换是时钟校正技术的基础。其思想是:所有需要同步的从节点向服务节点发送同步请求,等待服务节点回应当前时钟;从节点收到一个回应信号后,用该时钟信号进行计算;利用计算结果校正自身时钟。

双向时钟同步方式如图5所示。其中,T1是从节发送请求报文时节点的时钟读数;T2是服务节点接收到从节点请求报文时服务节点的时钟读数;T3是服务节点返回请求报文时服务节点的时钟读数;T4是从节点接收到服务节点返回报文时的从节点时钟读数。

图5 双向报文授时方式

用如下公式可计算从节点与服务节点之间的时钟偏移量和报文传送延迟:

θ=1/2[(T2-T1)+(T3-T4)] (1)

δ=(T4-T1)+(T3-T2) (2)

其中,T1-T2统称为时间戳,δ是传输延迟,θ是服务节点和从节点之间时钟偏移量估计。知道了θ值就知道了当前的服务节点时钟,从节点可根据θ值修正自身本地时钟。

基于双向报文交换的协议有:互联网中的NTP(Network Time Protocol)协议,局域网中的PTP协议,无线传感网中的TPSN协议等。工业现场网,如CAN网络没有现成的同步协议,需依据双向报文交换原理,自定义同步协议。

NTP协议是个优秀的时钟同步协议,机制严格有效,算法简单实用,占用的网络和计算资源也更少,但只适用于物理链路相对稳定的网络系统,不支持非对称网络,未克服装有路由器的带有不确定性的网络定时。因此客户机在求取了θ后,对θ做进一步处理,以期减少同步误差。这些处理算法主要包括[4]:

(1)滤波算法:该算法的功能是确认数据包的有效性和从给定时间服务器的时钟样本中选取最佳样本。常用的算法是最小时延算法,即认为δ越小的时钟样本得到的同步误差越小。

(2)选择算法:该算法是在若干时间参考源中选取最佳的若干参考源。常用的有Intersection算法,即通过交集运算求出包括正确时钟的最大服务器集合,淘汰错误的时间服务器。

(3)聚类算法:该算法对一组指定时间服务器提供的时间信息利用加权平均算法进行分析综合,得出当前时间信息。

(4)D-S算法:利用D-S理论,对校时偏差的可信度进行判断。

由于公共用钟处在不同的网络环境中,其与信息服务中心间的时钟同步需网关转换。同步层结构模型如图6所示。

图6 同步层结构模型图

2.4 应用层设计

应用层提供多种不同类型服务,包括人机交互、参数配置、数据存储、分析诊断、视频音频邮件处理、人员调度、故障告警、网络安全和节点的组织管理等功能。

由于钟联网的开放性,在实际应用中,钟联网可能会受到各种恶意节点的攻击。基于公共用钟的重要性,如何保证钟联网的信息安全是个重要问题。钟联网能否安全运行成了钟联网能否投入运营的关键。因此应用层加入了信息安全管理机制。

钟联网安全问题体现为两方面:网络外部恶意节点攻击和网络内部的妥协节点攻击。网络外部恶意节点主要是黑客或敌意人员的侵入等,对于网络外部的恶意节点,可以采用权限管理和加密的方案;网络内部攻击点包括人员的误操作、信息服务中心时间不准等,对于网络内部妥协节点的攻击,可采用冗余安全方法。

权限管理是信息系统中常用方法,加密方法的有效性已在实践中得到了证明[9]。本文采用AES算法与RSA算法的加密算法,AES的密钥数据为128 b,RSA的密钥数据为1 024 b,由密钥的生成算法构成。

冗余安全方法也称为2s+l思想,即通过提供冗余报文使网内节点能够容忍因妥协节点提供的错误的信息报文。如公共用钟与信息服务中心间的时间同步,信息服务中心设置多个时间源,公共用钟接受至少2s+1个时间源的时钟信息,在这些时间源中最多有s个恶意节点;那么公共用钟的时钟取这2s+1个时间源的中间值,就可以获得正确的时钟信息。

应用层结构模型可设计为如图7所示。

图7 应用层结构模型图

3 结 语

公共用钟是种重要的基础设备,人们需要对公共用钟进行有效地管控,以提高公共用钟的精度和维护管理效率。本文利用因特网、移动网、局域网、无线网络、网络时钟同步技术、嵌入式控制和网络软件开发技术,开发出一种钟联网系统,在钟联网体系结构、时间监控、数据中心架构及应用等方面取得了开创性成果,满足公共用钟领域的高标准、高可靠性、高智能化的需求,并依托工程的应用效果,进行相关技术成果的推广应用,开展钟联网系统的运营和维护服务业务。

经过3年的运行,测试结果表明:钟联网对时的典型精度小于500 ms,安全性好,运行稳定可靠性高,扩展性强,便于管控,能满足应用要求。

参考文献

[1]胡向东.物联网研究与发展综述[J].数字通信,2010,37(2):17-21.

[2] 袁叶,李伟华.支持物联网的三大技术[J].物联网技术,2011,1(1):70-71.

[3]张毅,兰丽慧.物联网传感模块的通信接口研究与应用实现[J].电子技术应用,2013,39(2):70-73.

[4]沈苏彬,范曲立,宗平,等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2009,29(6):1-11.

[5]赦文江,武捷.物联网技术安全问题探析[J].信息网络安全,2010(1):49-50.

[6]张建成,宋丽华,鹿全礼,等.云计算方案分析研究[J].计算机技术与发展,2012,22(1):165-171.

[7]黄沛芳.基于NTP的高精度时钟同步系统实现[J].电子技术应用,2009(7):121-124.

物联网网络服务范文第13篇

物联网的核心和基础仍然是互联网,它是在互联网基础上的延伸和扩展。然而,物联网将网络连接延伸到任何物体之间,物联网比互联网更为庞大。这些物体通过各种信息传感设备与互联网连接在一起,进行更为复杂的信息交换和通信[5]。因此,物联网的发展目标是:全面感知、可靠传送及智能处理[4]。物联网的基本体系架构主要由三层构成:感知层、网络层和应用层[6],如图1所示。感知层是物联网发展和应用的基础,本层由各种具有感知能力的设备组成,物联网中由本层负责物体的识别和信息采集,实现全面感知的功能。网络层由各种通信网络和互联网融合而成,本层负责将感知到的数据进行分类、汇聚、处理,并能够可靠传输出去。应用层则将物联网技术与各种行业专业技术相结合,为不同的用户提供各种应用,例如智能交通、环境保护、公共安全、平安家居、工业监测、个人健康、军事侦察等。

物联网网关

物联网感知层存在大量的传感器,这些传感器组成许多传感器网络,而传感器网络感知的数据又需要传递到网络层,由网络层的广域网络传送出去。因此,网关在物联网时代将扮演非常重要的角色,利用物联网网关可以实现传感器网络与广域网之间的协议转换,从而实现信息广域互联。网关在物联网架构中所处的位置如图2所示。在互联网中,网关又称网间连接器或协议转换器,它工作于传输层,用于两个高层协议不同的网络互连[7]。在物联网中,网关主要用于无线传感网与现有通信网络的互联。作为连接传感器网络和传统通信网络的桥梁,物联网网关应具有如下功能[8]:a.多种接入能力:从图2中网关所处的位置可以看出,网关需要具备接入多种现有通信网的能力,这些通信网包括:2G/3G/4G移动通信网络、无线局域网、有线网络。因此,网关必须具备相应网络的接口和软硬件的接入能力。b.协议转换能力:物联网中传统网络和传感器网络需要相互交换信息,物联网网关需要在它们之间提供协议转换能力。这种能力不仅包括将不同的感知层协议通过协议适配后,转换为格式统一的数据和控制信令,而且包括在感知层网络和互联网之间进行协议转换,保证数据和控制指令穿透各种网络可靠传输。c.可管理能力:对于任何网络而言,管理能力是必不可少的。特别对通常用于无人值守环境下的无线传感网,管理能力尤为重要。物联网网关需要对无线传感网中的传感节点、路由器等设备进行管理,同时它也需要对网关设备进行管理。前者负责获取传感器节点的标识、状态、属性等,并且实现远程启动、关闭、控制和分析等功能;后者负责网关设备的注册管理、诊断管理、配置管理、升级维护等。

面向水产养殖应用的物联网网关设计

水产养殖物联网系统架构和功能随着物联网技术迅速发展,基于物联网的设施渔业信息化已经成为设施渔业生产向集约、高产、高效、优质方向发展的重要推动力。设计中的水产养殖物联网架构如图3所示。物联网利用ZigBee无线网络技术组成无线传感器网络,感知养殖场的水质情况,例如温度、溶解氧浓度、PH值等,将这些数据实时发送至物联网网关。网关将养殖场的环境数据利用3G模块(或GPRS模块)发送至控制中心的服务器,服务器利用专家系统依据水产品的生长模型结合人工智能技术向网关发送控制指令,网关依控制指令利用控制箱驱动电机采取动作调节养殖场的水产品的生长环境,从而利于水产品生长。物联网网关留有摄像头接口,能够根据用户需求将生产现场的图片或者视频发至控制中心服务器,服务器上部署软件并接入Internet网络,用户可以利用个人电脑或者手机登录到服务器,查询养殖水域内外环境数据、浏览生产现场图片、观看现场视频,还可以远程控制各种生产设备。当养殖场环境异常时,除了服务器中的专家系统发出指令驱动电机调节环境(如增氧机增加溶解氧),控制中心的告警箱也能够发出声光告警,服务器向相关人员发出告警短信。控制中心内的显示器(或者大屏幕)上能够显示各个传感器的工作状态、读数、现场图片等信息。因此,物联网技术能够实现设施渔业养殖的动态实时监管、数据统计分析、科学决策、预警及风险控制、专家咨询等生产过程的科学化、数字化。

水产养殖物联网网关设计从水产养殖物联网架构可以看出网关是物联网核心设备。网关的设计包括两部分:硬件设计和软件设计。a.网关硬件设计网关中的处理器采用ARMCortex-A8,具体型号是TCC8801。该处理器的主频可以达到1GHz以上,处理能力很强。网关配置512MBDDR3内存以及4GBNANDFlash,运行Adroid2.3.4系统。根据物联网的组网要求,网关具备10/100M以太网接口、内置无线WiFi模块、用于连接3G/GPRS模块的USB接口以及用于连接传感网协调器的串行口。为了获取视频或者图像,网关具备模拟视频接口。网关还带有液晶显示屏以及HDMI接口,HDMI接口可以接高清大屏幕。b.网关软件设计根据网关的功能,网关的软件包括:接入配置管理模块、ZigBee传感网通信及控制模块、协议转换模块、图像处理模块、显示模块、故障处理模块。接入配置管理模块用于对多种接入方式的配置和管理,这些接入方式包括有线以太网接入、无线局域网接入、3G/GPRS无线接入。ZigBee传感网通信及控制模块通过串行口与ZigBee协调器通信,获取传感网的数据,控制传感网的网络运行。协议转换模块解决传感网与后台服务器之间的通信协议转换,保证传感网数据能够正确发往服务器,服务器发来的指令能够能被正确发往传感网并可靠执行。图像处理模块能够获取摄像头传来的图像,并压缩编码,一方面在本地进行存储,另一方面发向服务器。显示模块将各种信息送向液晶屏和HDMI高清大屏幕。故障处理模块则将传感网以及网关设备本身的各种故障进行记录并发送告警信息。

物联网网络服务范文第14篇

关键词:物联网;EPC;体系结构;发展建议

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2011)02-0058-05

0 引言

物联网的基本思想是美国麻省理工学院于1999年提出的,其核心思想是为全球每个物品提供唯一的电子标识符,实现对所有实体对象的惟一有效标识。这种电子标识符就是现在经常提到的电子产品编码(Electronic Product Code,EPC),物联网最初的构想是建立在EPC之上的。物联网这一概念来自于同互联网的类比,物联网不仅是对“物”实现连接和操控,它通过技术手段的扩张,赋予了网络新的含义。物联网内涵的起源是利用RFID技术来标识客观物体,并进行数据交换,通过不断扩充、延展、完善而形成“物物”互连的网络。物联网的技术特征是全面感知、可靠传送和智能处理,物联网需要对物体具有全面感知的能力,对信息具有可靠传送的能力,并对信息具有智能处理的能力,从而形成一个连接人与物体的信息网络。

本文以EPC系统为基础,探究了物联网的体系结构。物联网是一个复杂的系统,其内在原理、系统模型和体系架构等方面还存在许多值得探讨的问题,本文分析了物联网物品编码方法和识别技术,研究了物联网网络的运行和服务模型,提出了物联网的体系结构,并对我国物联网的发展提出了建议。

1 物联网的概念

物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网在信息与通信的世界里获得了一个新的沟通维度,它将任何时间、任何地点人与人之间的沟通和连接,扩展到任何时间和任何地点人与物、物与物之间的沟通和连接。根据国际电信联盟ITU的描述,在物联网时代,通过在各种各样的物品上嵌入一种短距离的移动收发器,物品将被智能化,这样,世界上所有的物品都可以通过互联网主动进行信息交换,物联网技术将对全球经济和个人生活产生重大影响。物联网的概念示意图如图1所示。物联网的英文名称为“Internet of Things”。由该名称可见,物联网就是“物与物相连的互联网”。这里有两层意思,第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的一种网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品,人与物可以通过互联网进行信息的交换和通信。互联网时代,人与人之间的距离变小了;而继互联网之后的物联网时代,则是人与物、物与物之间的距离变小了。物联网是全新的网络架构,可以实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享。

2 EPC系统架构

EAN和UCC是两大国际物品编码标准化组织,2003年11月欧洲物品编码协会(EAN)和美国统一代码委员会(UCC)联合收购了EPC并成立了EPCglobal,以推动EPC技术的商业应用。EPC global在美国(麻省理工学院)、英国、日本、韩国、中国、澳大利亚和瑞士建立了7个Auto―ID Lab实验室,有五个世界著名的研究性大学参与研发EPC,EPC技术得到了沃尔玛、可口可乐、宝洁和Tesco等100多个国际大公司的支持。

作为EAN.UCC的会员组织,中国物品编码中心(ANCC)也积极参与到EPC的推广中。EPC系统是实现自动即时识别和信息共享的网络平台,通过整合现有信息系统和技术,可以提高供应链上贸易单元信息的透明度与可视性,实现全球贸易的实时识别和跟踪。

2.1EPC的标准化

在提出EPC的概念后,物联网技术的研发、标准化和应用测试工作进展十分迅速,短短几年的时间,已经完成了示范实验和全球标准的工作。

2.1.1示范实验阶段

自1999年提出EPC的构想到2003年,麻省理工学院Auto―ID中心已经完成了EPC应用3个阶段的示范实验。第1阶段是货堆阶段,Auto―ID中心成功地读取了工厂货堆上的EPC代码;第2阶段是货箱阶段,对配有EPC标签的货箱进行测试,尽管从货堆到货箱大大增加了传输的数据量,EPC系统仍然运行良好;第3阶段是单个物品阶段,电子标签被加载到单个物品上,EPC的目标是为全球每一个单品建立开放的标识标准。

2.1.2全球标准阶段

2004年,EPC global完成了第一代EPC技术的全球标准,从而宣告了第一代标签标准的完成,并在部分应用中完成了测试。随后,全球零售巨头沃尔玛将EPC搬出实验室,使EPC技术在商业上得到了实际应用,从而迈出了从实验室走向应用的里程碑意义的一步。EPC虽然还有不少问题有待解决,但其强劲的发展势头已不可阻挡。

2.1.3EPC代(Gen)和类(Class)标准

根据版本号和基本功能的不同,EPC标签有代(Gen)和类(Class)的概念,Gen是指EPC标签规范的版本号,Class描述的是EPC标签的基本功能。

EPC global第一代标准,即EPC Genl标准是EPC射频识别技术的基础,EPC Genl主要是保证测试EPC技术的可行性。EPC Gen2标签在2005年投入使用,EPC Gen2标准主要是为使这项技术与实践结合,以满足现实的需求,但EPC Gen2标签不适合单品,EPC Gen2技术主要面向货箱级别的应用。未来将采用的EPC Gen3标准则可以实现单品识别与追踪,解决EPC Gen2技术所无法解决的问题。

根据功能级别的不同,EPC标签可以分为ClassO、Class 1、Class 2、Class 3和Class 4共五个类别。为了降低成本,EPC标签通常是被动式电子标签。现在EPC测试使用的是Classl/GEN2标签。

2.2EPC系统总揽

Auto-ID研究中心指出,物联网将建立在物品编码、射频识别和互联网的基础之上。EPC系统由EPC编码体系、射频识别系统及信息网络系统3部分组成,表1所列给出了EPC系统的构成。

2.2.1EPC编码体系

EPC编码体系是新一代与GTIN兼容的编码标准,它是全球统一标识体系的延伸和拓展,是全球统一标识系统的重要组成部分,是EPC系统的核心与关键。目前已有的EPC编码体系有EPC-64、EPC-96和EPC-256。出于成本因素的考虑,参与EPC测试所使 用的编码标准是64位数据结构,实际应用则采用96位编码结构,未来将采用256位编码结构。

2.2.2EPC射频识别系统

物品编码可存储在物品的标签中,由读写器对标签进行读写,标签与读写器构成一个识别系统。EPC射频识别系统是实现EPC代码自动采集的功能模块,主要由射频标签和射频读写器组成。EPC射频标签与射频读写器之间利用无线方式进行信息交换,射频读写器与信息系统相连,是读取标签中EPC代码并将其输入网络信息系统的设备。

2.2.3EPC信息网络系统

EPC的信息网络系统是在全球互联网的基础上,通过对象名称解析服务ONS和信息服务EPCIS实现信息管理和交换功能,进而实现全球实物信息的互连。物联网名称解析服务ONS类似于互联网域名系统DNS,物品的信息传递给互联网后,通过互联网Internet向名称解析服务ONS发出一条查询指令,名称解析服务再根据规则查得存储物品信息的IP地址。物联网信息服务EPCIS中存储着物品的详细信息,其收到查询要求后,可将该物品的详细信息以网页形式进行。物联网信息服务EPCIS的目的在于共享物品的详细信息,这些物品的详细信息既包括标签和读写器所获取的物品相关信息,也包括一些商业上的必需附加数据。EPC信息网络系统的工作原理如图2所示。

3 物联网体系结构的探究

物联网将网络的触角伸到了物体之上,因此,物联网的体系结构由物品编码、物品识别和网络服务三部分构成。物联网是全新的网络架构,可以实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享,这需要从公共物联网的角度探讨物品的编码方法,使全球物品都纳入到统一的编码之中,因此,物品编码是物联网体系结构的骨架之一。物联网能够实现物品的自动识别,能够让物品“开口说话”,使物理世界与虚拟世界得以融合,从而达到对物品的透明管理,因此物品识别是物联网体系结构的骨架之二。物联网通过开放的计算机网络实现信息交换与信息共享,物品自身的网络与人的网络相互连通已经成为大势所趋,这需要从系统运行和系统应用角度给出物联网的网络服务体系,因此,网络服务是物联网体系结构的骨架之三。

3.1物联网的物品编码体系

物品编码可对实体及实体相关信息进行代码化,通过统一、规范化的编码来建立全球通用的信息交换语言。编码应该提供对单个物理对象的惟一标识,应该有足够大的地址空间来标识全球所有实物对象,并应建立相应的管理制度。表2给出了几种64位和96位数据结构的编码结构。

物联网的编码体系应该具有如下特点:

(1)有足够大的地址空间。从世界人口总数(大约70亿)到世界大米总粒数(粗略估计1亿亿粒),编码有足够大的地址空间来标识所有这些对象;

(2)必须保证编码分配的惟一性,并寻求解决编码碰撞的方法;

(3)编码由各国管理机构、物品标识的管理者共同管理,并实行分段管理、共同维护、统一应用,使编码具有组织保证。

3.2物联网的物品识别体系

物联网的物品识别可应用一定的识别装置,通过被识别物品和识别装置之间的接近活动,自动获取、自动识读被识别物品的相关信息。物品自动识别技术种类繁多,在物联网中使用最多的是射频识别技术。射频识别中的电子标签与读写器之间利用无线方式进行信息交换,具有非接触识别的特点,可以识别快速移动的物品,并可以同时识别多个物品。射频识别系统为物品数据采集排除了人工干预,实现了完全自动化,是物联网的重要环节。电子标签与读写器构成的物品识别系统如图3所示。

射频识别系统中的电子标签是物品代码的信息载体,未来标签在标识物品的时候应该达到单品层次,可以对物品的成分、工艺、生产日期、作业班组、甚至是作业环境进行描述。标签价格应该足够低,国际权威咨询机构预测,只有当标签的价格降到5美分,物品大规模“使用”标签才能成为现实;

读写器的功能是触发作为数据载体的电子标签,并与这个电子标签建立通信联系。电子标签与读写器的一系列非接触通信,均由读写器来处理。同时读写器在应用软件的控制下,也可与计算机网络进行通信,以实现读写器在系统网络中的运行。

3.3物联网的网络服务体系

电子标签编码的容量虽然大到能够给全球每个物品进行编码,但标签主要是给全球物品提供识别ID号,编码本身存储的物品信息十分有限。有关物品的大量信息需要存储在物联网的网络中,而不能用标签编码表示出来,这就需要物联网的网络服务。

物联网的网络是建立在Internet网之上的。有关物品的大量信息存放在Internet网上,存放地址与物品的识别ID号一一对应,这样,通过ID号就可以在Internet网上找到物品的详细信息。物联网的网络服务体系应该提供网络服务和系统应用功能,其中物联网信息服务器用于存放物品的信息,物联网名称解析服务器用于解析物联网信息服务器的IP地址,物品的相关信息应该采用实体标记语言表述和传递,物联网最终应该完成信息传输和信息管理的功能。

4 对我国物联网发展的建议

2009年11月3日,总理在首都科技界大会上发表的《让科技引领中国可持续发展》的讲话,对战略性新兴产业做出了详细的解释,并着重提出“物联网”概念,物联网成为我国信息产业下一个新的战略高点。发展物联网,形成泛在网络,对于中国经济发展具有非常重要的积极意义,我国已经在各方面着手全面推动物联网的发展。

我国发展物联网首先需要探讨物联网的体系结构,在分析物联网内在原理、系统模型和体系架构的基础上,才能建立我国物联网的发展规划。分析表明,物联网的建设是一个系统工程,在管理上需要政府主导,在实施上需要建立标准体系。政府主导和建立标准体系是实现物联网的关键。

4.1 政府主导

物联网是涉及众多领域和多个层面的网络架构,要真正建立一个有效的物联网,需要两个重要因素,一是规模性,二是流动性。只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用,例如,一个城市有100万辆汽车,如果只在1万辆汽车上装上智能系统,就不可能形成一个智能交通系统;而只有具备了流动性,才能真正反映实时数据,这需要各个领域与物品都能随时实现对话。正是由于上述因素,与其它概念不同,物联网实施的源头在于官方。

发展物联网,形成泛在网络,对于中国经济发展具有非常重要的积极意义。物联网的建设将带动我国信息产业的发展,通过技术创新可以催生新的产品、新的产业,形成信息产业新的增长点。物联网相关技术还会有效提升传统产业的发展,进一步提高信息技术和网络服务的水平。通过物联网的发展,一些尖端的信息技术会得到很好的推动,我国会逐步确立在信息领域的领先地位。

4.2制定标准体系

物联网标准体系已经成为企业和国家参与国际竞争的重要手段,如果说一个专利影响的仅仅是一个企业,那么一个技术标准则会影响一个产业,一个标准体系甚至会影响一个国家的竞争力。

物联网的体系结构是由物品编码、物品识别和网络服务三部分构成的,因此,我国应尽早建立物品编码标准、物品识别标准和网络服务标准。物联网在中国刚刚倡导,标准之争却已显现。目前全球有EPCGlobal、UID、ISO/IEC、AIM Global和IP―X五大射频识别标准组织,分别代表了国际上不同团体或国家的利益,这些不同的组织各自推出了自己的标准,这也给我国大范围物联网应用带来了困难。

标准体系的实质就是知识产权,是打包出售知识产权的高级方式。物联网标准体系包含大量的技术专利,关系着国家安全、战略实施和产业发展的根本利益。我国拥有庞大的市场和良好的技术积累,应加快制定物联网标准体系,以推动我国物联网产业的全面发展。

物联网网络服务范文第15篇

物联网是通信业“十二五”规划的重要内容,是经济发展的重要增长点。随着物联网的发展,大量终端集中地接入网络并同时发送数据到物联网应用平台,会对移动通信核心网造成巨大的冲击。物联网的发展对核心网的演进提出了新的要求,本文将就此进行研究。

2 核心网的演进阶段

随着物联网的发展,核心网的演进可以分为三个阶段:

阶段1:通过现有核心网承载物联网业务。不用构建物联网平台,将物联网业务直接连接到GGSN,组网简洁,节约成本。其缺点是可靠性不强,占用现网资源,并且当物联网发展到一定规模时网络容量受限制。该阶段出现于物联网发展的初期阶段,此时业务量不足、需求少,如图1。

图1 物联网直接连接组网

阶段2:构建物联网平台,并且物联网平台与核心网采用内部接口,运营商提供物联网业务。该阶段保证了服务质量(QoS),并且能充分利用现有的核心网资源,有利于目前多种网络的融合,适应于物联网中期的发展需求,如图2:

阶段3:采用混合组网形式,物联网服务商提供接口。运营商除了提供自己的物联网业务外,还可以兼容其他物联网服务提供商的业务,同时核心网支持其他物联网业务提供商的接口。该阶段适应于物联网发展的成熟阶段,如图3。

目前物联网的发展处于阶段2,可以有两种发展策略,一种是新建物联网的核心网,另一种是改造现有核心网来实现物联网业务。现将两种策略进行对比,如表1所示:

物联网发展的初期,考虑到物联网业务量较小,核心网以实现业务功能为目标,通过现网改造也不会对现网设备造成容量的冲击。物联网发展到中后期,对网络容量和质量要求高,现有核心网将难以满足业务增长的需求,建议在此期间适时新建核心网网络。

3 物联网的演进方式

从目前物联网的业务要求来看,物联网终端没有必要新建接入网络,通过引入新技术并与现有通信网络融合来实现接入是优选方案。

3.1 引入新技术

(1)引入分布式HLR

现有网络HLR主要采用集中式的结构,从容量和扩展方面均很难满足物联网的存储需求。分布式HLR则把实现信令接入和业务处理功能的前端设备(FE)和实现用户数据库存储功能的后端设备(BE)分开部署,具有用户容量灵活、分层架构清晰、设备可用性和可靠性高、扩展灵活等特点。

(2)引入3G Direct Tunnel技术

3G Direct Tunnel(DT)通过将控制和承载分离,在RNC和GGSN之间建立直连用户面隧道,用户面流量绕过SGSN直接在RNC和GGSN进行传输,可以降低SGSN的用户面流量压力。3G DT技术应用后,控制面信令仍然由SGSN完成,同时由SGSN决定何时建立直连隧道以及对隧道进行更新等操作。SGSN向RAN提供GGSN的TEID和用户面地址,向GGSN提供RAN的TEID和用户面地址,从而实现RNC和GGSN的用户面互通。3G DT技术的应用,使得GGSN和SGSN可以分别主要致力于流量管理和信令管理,充分利用网络资源,提高网络效率,满足物联网流量规模庞大的需求。

3.2 物联网与现有网络融合

(1)2G/3G网络和物联网融合组网

物联网要求和2G/3G网络相融合。移动的各种增值业务以及互联网的各种业务都可以在3G网络上实现,3G网络是物联网的合适载体。由于物联网只承载在PS域中,BSC通过Gb口接至SGSN,连接至物联网。由于BSC和GGSN没有直接通信的通道,BSC的信号需要通过SGSN转接。物联网对2G的CS域核心网没有影响。2G/3G网络和物联网的融合见图4。

融合的关键在于引入新型硬件架构的大容量GGSN设备,在提供传统数据接入功能的同时,还需要提高设备性能、引入安全控制能力、支持QoS协商及业务分析能力;而为了满足物联网广泛的业务需求,GGSN还应具备与第三方网络及ASP的互联功能等。专用M2M设备可直接接入GGSN,避免经与其他业务网元协商后再接入的方式,简化接入流程,减少业务延迟;并平滑升级支持IPv6,具备完善的负荷缓冲和控制机制,满足海量M2M终端的接入需求。同时要对HSS有改造需求,HSS应具备注册物联网用户信息,包括时间信息、地址信息、管理信息等,并具备可以激活物联网设备的SIM卡功能等。

(2)IMS网络和物联网融合组网

IP多媒体系统(IMS)是3GPP定义的3G核心网向全IP网络演进的网络架构,是在分组域之上叠加的由业务控制设备、用户数据库、网络互通设备等组成的通信系统,用以提供IP多媒体业务。

IMS支持开放的网络架构及灵活的业务提供能力,为实现业务创新提供了更好的基础。IMS架构提供了一个抽象的、无冗余的、安全的、开放的、可扩展能力强的业务平台,确保物联网新业务应用的快速开发定制及新业务网络重复建设代价的最小化。对于丰富多样的物联网行业应用而言,IMS系统采用标准的开放接口,能够有效提高产品兼容能力,促进物联网产业发展;同时能够快速提供各种物联网业务应用,更利于业务融合,实现开放的业务提供模式。此外,IMS体系由于终端与核心侧采用基于IP承载的SIP协议,IP技术与承载媒体无关的特性使得IMS体系可以支持各类接入方式,IMS体系架构可以支持移动性管理并且具有一定的服务质量(QoS)保障机制。IMS这些特点使其对物联网能较好地兼容。物联网与IMS的融合采用以下三个步骤(见图5):

控制融合:用现有的IMS网络接入M2M网络,作为M2M控制网实现对M2M业务的控制。

业务融合:M2M应用作为IMS应用的一部分为IMS用户及应用提供更丰富信息,IMS用户及应用扩展至更多场景。

完全融合:将M2M应用和IMS应用合并,用相同的应用服务器处理,并借助现有的IP承载网实现IMS网络和物联网的融合。

IMS网络和物联网直接提供接口,用于业务信息和控制信息的传输,物联网可以通过2种方式接入GGSN。物联网和GGSN有直接接口,而且物联网也可以通过IMS网络和GGSN相连接,如图6。

上述网络架构实现了移动网络、IMS网络及物联网的互通,物联网借助移动网络HSS设备鉴权用户信息,借助IMS网络承载部分业务,实现了资源有效利用。

4 结束语

本文就物联网的发展进行了研究,给出了物联网与移动通信核心网融合的网络构架。随着标准的完善,有些问题可以进一步探讨:

(1)随着物联网的发展,会有第三方提供商接入,安全性如何保证?和现有网络互通安全性如何保证?

(2)物联网和IMS网络有相通性,本文只是初步的探讨,还有待进一步研究。如哪些业务是专属IMS的业务,哪些业务更适合用物联网作为载体,用IMS网络作为物联网的承载体是否可行,都值得进一步探讨。

参考文献:

[1] 中国移动通信集团. 中国移动物联网白皮书[Z]. 2011.